Risco de neuroimagem de delírio pós-operatório

O delirium é um distúrbio flutuante da consciência, acompanhado de prejuízos na atenção, cognição, percepção, regulação emocional, habilidades psicomotoras, bem como na regulação do ciclo sono-vigília. O delirium ocorre frequentemente após cirurgia com anestesia geral e apresenta uma complicação pós-operatória comum em pacientes idosos (>=65 anos). 'Delirium pós-operatório' (DPO) refere-se à ocorrência de delirium desde o momento imediatamente após a cirurgia, ou seja, ao despertar da anestesia geral, e até 30 dias após a cirurgia. A ocorrência relatada de DPO é altamente variável, variando de 10% a 70%, dependendo da idade dos pacientes, dos critérios diagnósticos e do tipo de cirurgia. Os especialmente vulneráveis ​​são os pacientes mais velhos, com os casos mais complexos do ponto de vista médico, submetidos a cirurgias cardíacas, vasculares ou de fratura de quadril. O DPO está associado ao declínio funcional; foi relatada uma associação linear entre mortalidade e número de dias de delírio. Também foi demonstrado que o DPO aumenta o risco de demência em até 10 vezes, juntamente com um aumento de 2 vezes no risco de institucionalização e morte. O POD aumenta o tempo de internação no hospital geral e está associado a mais que duplicar os custos médicos de um ano. Portanto, há um esforço para elucidar os mecanismos do DPO e identificar os fatores de risco que podem facilitar o gerenciamento adequado do atendimento ao paciente para reduzir a ocorrência do DPO, tanto do ponto de vista da saúde quanto dos custos.

Vários fatores de risco para DPO foram identificados, que podem ser categorizados em dois grupos com base no momento em que ocorrem em relação à cirurgia. Os fatores de risco pré-operatórios 'basais' para DPO incluem idade avançada, comprometimento cognitivo pré-existente, comprometimento sensorial e funcional, uso de drogas psicotrópicas, história de transtorno depressivo maior (TDM), residência institucional e maior comorbidade, especialmente no que diz respeito a doenças cardiovasculares. Os fatores de risco “precipitantes” peri/intraoperatórios incluem dor perioperatória, desconhecimento do ambiente, tipo de cirurgia, distúrbios do sono, dosagem anestésica, uso de cateter vesical e tipo de medicamento utilizado. O risco individual de DPO foi modelado como uma soma desses fatores de risco basais e precipitantes, onde uma carga elevada de fatores pré-operatórios basais necessita de menos fatores precipitantes peri/intraoperatórios para induzir DPO. Esta interação entre os fatores basais e precipitantes segue a hipótese da reserva funcional neural, que sugere que a capacidade de um indivíduo de tolerar situações que envolvam estresse no cérebro ou “lesão” cerebral depende de sua reserva funcional basal - representando a “resiliência” do paciente. Os fatores de risco pré-operatórios basais de DPO podem ser vistos como fatores que reduzem a reserva ou resiliência de um paciente, e os fatores de risco “precipitantes” peri/intraoperatórios podem ser vistos como excelentes exemplos de situações que abrangem estresse no cérebro. Foi demonstrado que uma baixa reserva funcional é um fator de risco independente para DPO. Portanto, investigações das deficiências neurológicas pré-operatórias subjacentes que têm o efeito de reduzir a resiliência do paciente aos estressores peri/intraoperatórios - e aumentam o risco de DPO - são altamente justificadas. Os investigadores avaliarão se duas possíveis deficiências neurais pré-operatórias de base contribuem para o risco de DPO do paciente.

O sistema glinfático é um sistema de eliminação de resíduos do cérebro recentemente descoberto, utilizando os canais perivasculares para varrer o líquido cefalorraquidiano (LCR) através e para longe do parênquima cerebral, levando consigo produtos residuais e metabólitos extracelulares, essencialmente limpando o cérebro. Os canais de água da aquaporina-4 localizados na alimentação final astrocítica formam um componente essencial deste sistema, facilitando o movimento do LCR dos espaços perivasculares para o espaço intersticial. Há um pequeno número de medidas não invasivas disponíveis para avaliar aspectos da função do sistema glifático em humanos. A primeira medida foi proposta pela qual a aquisição rápida de fMRI (TR<400ms) - com a borda limite do volume (isto é, corte 0) colocada no nível do quarto ventrículo - permite a detecção do fluxo de entrada de fluido chegando à borda do o volume de imagem com alta intensidade de sinal. Descobriu-se que o sinal adquirido do LCR com oscilações lentas em torno de 0,05 Hz tem amplitude significativamente maior durante o sono versus vigília, impulsionado por oscilações neurais lentas na faixa delta (~ 1-4 Hz) e foi anticorrelacionado com flutuações no cinza global importa o sinal BOLD. Uma diminuição nesta anticorrelação foi relatada em pacientes com doença de Parkinson e foi significativamente relacionada ao menor desempenho cognitivo na ferramenta de Avaliação Cognitiva de Montreal. Foi relatada uma relação entre o acoplamento reduzido do fluxo global do BOLD-CSF e a gravidade da doença de pequenos vasos, relacionada ao aumento da dilatação do espaço perivascular. Assim, o acoplamento global BOLD-CSF poderia fornecer uma indicação quanto ao transporte glinfático prejudicado.

Uma segunda abordagem recente foi desenvolvida usando imagem por tensor de difusão (DTI) de imagens ponderadas em difusão para avaliar o movimento das moléculas de água ao longo das veias medulares profundas e seus espaços perivasculares que as acompanham, perpendiculares às paredes ventriculares em um corte transversal ao nível da lateral corpos ventriculares. Neste local, a distribuição de diferentes tipos de fibras permite o discernimento da difusividade da água ao longo do espaço perivascular, independentemente daquela dentro das fibras de projeção corona radiata corticofugal (correndo na direção craniocaudal, ou seja, eixo z) e fibras de associação do fascículo longitudinal superior ( correndo na direção ântero-posterior, ou seja, eixo y). Esta abordagem, chamada de método 'DTI-ALPS', ou seja, 'imagem por tensor de difusão ao longo do espaço perivascular', pode medir de forma não invasiva o transporte glinfático (ou seja, o fluxo do LCR através do espaço perivascular) neste local específico, como o espaço perivascular corre perpendicularmente às fibras de projeção e associação. As regiões de interesse são primeiro rotuladas manualmente a partir de uma varredura ponderada em T1 para medir a difusividade dentro dessas fibras ao longo de três direções (x, y e z). A difusão perivascular pode ser avaliada independentemente da difusão ao longo das áreas de projeção e associação, identificando a razão entre a difusividade média do eixo x em ambas as áreas e a difusividade média dessas áreas nos eixos perpendiculares ao eixo x e aos tratos de fibras, ou seja, o eixo y para fibras de projeção e eixo z para fibras de associação.

Fatores perioperatórios, como o tipo de AG, em combinação com vários outros fatores perioperatórios, podem alterar a função cerebral pós-operatória, afetando o sistema glinfático. A disfunção deste sistema que remove metabólitos prejudiciais do cérebro pode levar a distúrbios neurológicos e neuroinflamação. A redução do transporte do sistema glinfático leva a um aumento do acúmulo de beta-amiloide e tau, induzindo neuroinflamação, levando a uma cadeia de processos que terminam em danos neuronais. Aumentos pós-operatórios de beta-amilóide e tau foram relatados e demonstraram ser um fator de risco para DPO. Conforme descrito acima, diferentes anestésicos têm efeitos diferenciais no sistema glinfático, e o tipo de anestésico demonstrou ser um fator de risco para DPO em pacientes. Anestésicos voláteis, como isoflurano ou sevoflurano, têm maior chance de causar DPO, enquanto anestésicos intravenosos, como dexmedetomidina e propofol, aparentemente têm um efeito protetor contra DPO.

Os pacientes idosos, mas não os jovens, são altamente suscetíveis ao DPO, levantando a questão de por que este grupo é seletivamente suscetível. Conforme descrito anteriormente, os fatores de risco pré-operatórios para DPO incluem doença de Alzheimer pré-clínica, microêmbolos cerebrais, demência vascular, hiperglicemia e outras doenças neurovasculares ou neurodegeneração, todas apresentando comprometimento do transporte glinfático. O envelhecimento está associado a alterações degenerativas, como aquaporina-4 despolarizada ou regulada negativamente, privação de sono e pulsatilidade cerebrovascular reduzida, todas com potencial para prejudicar o transporte do sistema glinfático. Em consonância com a hipótese da reserva funcional, foi sugerido que pacientes suscetíveis em risco de DPO têm comprometimento pré-existente do sistema glinfático que progride lentamente sem comprometimento cognitivo significativo, e que os fatores de risco perioperatórios exacerbam o dano glinfático pré-existente além do compensatório. limite, resultando em mudanças cognitivas significativas. Esta teoria sugere que as medidas pré-operatórias basais do transporte do sistema glinfático podem ser informativas sobre o risco de DPO. Nosso objetivo principal é investigar se as medidas pré-operatórias basais de transporte do sistema glinfático podem ser úteis na identificação de pacientes em risco de DPO, utilizando as duas medidas não invasivas baseadas em RM descritas anteriormente.

O objetivo geral do presente estudo é investigar potenciais mecanismos patobiológicos subjacentes que contribuem para o DPO, para compreender melhor os mecanismos deste distúrbio frequente em idosos e melhorar os cuidados perioperatórios e o manejo do paciente. Será avaliado se um comprometimento no transporte do sistema glifático na linha de base pré-operatória pode ser informativo sobre o risco de DPO. Todos os valores alvo serão avaliados na linha de base pré-operatória. A avaliação se um paciente é classificado como “paciente com DPO” ou “paciente sem DPO” é baseada no diagnóstico de delirium em qualquer um dos cinco dias após a cirurgia (incluindo o dia da cirurgia).