麻醉期间严格控制潮气末气体以减少术后谵妄 麻醉管理

A. 背景和理由：

虽然呼气末气体控制是麻醉管理的基本原则，但在麻醉过程中通常看到的呼气末 (ET) O2 和 CO2 范围可能会显着偏离清醒基线状态，但尚未被视为在以前的调查中对 POD 的潜在贡献者。 机械通气期间的低碳酸血症和自主通气重建期间的高碳酸血症都很常见。 在麻醉诱导期间使用 100% 的氧气，苏醒和维持麻醉时通常使用 50% 的 O2 浓度。 呼吸气体的这些改变对脑血流量和氧合作用有显着影响，这可能与认知功能障碍有关。 研究人员计划检查麻醉和手术期间 ET O2 和 CO2 的受控改变对 POD 发生率的影响。

B. 假设和研究目标：

研究人员提出了这样的假设，即 ET 呼吸气体控制是麻醉期间的一个关键管理考虑因素；一个比以前想象的更重要的考虑因素。 随着 CO2 和 O2 的改变，老年患者似乎更容易发生局部 CBF 的“颅内窃取”。 研究人员之前的研究证实了 CO2 管理与 POD 之间的关联。 先前的 MR 成像表明，高氧和低碳酸血症的组合可能特别令人担忧，这是麻醉期间非常常见的情况。 研究人员建议，麻醉管理可以通过尝试将呼吸气体维持在或接近患者基线值以在麻醉过程中稳定 CBF 来优化大脑健康。 神经外科手术过程中会出现例外情况，可能需要有意改变以降低 ET CO2。 在我们之前的工作中，通过控制 ET 气体操作可以看到明显的 CBF 波动，这意味着这种 CBF 变化可能在麻醉下发生，而 ET 气体通常会发生类似的变化。 研究人员提出，CBF 和氧合的如此大的变化可能是易感个体发生 POD 的一个促成因素。 这里提出了一项在患者自己的基线严格维持 ET 气体的可行性试验，以研究这种管理是否对 POD 的发生率有影响。

C. 方法论：总结研究地点（机构）、资格标准、有关招募、同意和随机化的详细信息、干预措施、协变量、适用的数据源。

将通过 HSC 的麻醉前诊所 (PAC) 联系 12 名接受高风险手术并需要术后住院的患者参与该研究。 将从每位患者那里获得有见证的知情同意书。 排除标准将包括同时计划的颈动脉内膜切除术、颈动脉狭窄（如果先前有记录）、计划的神经外科手术、MRI 禁忌症（包括幽闭恐惧症）、预期的单肺麻醉和已知的伴有 CO2 潴留的慢性阻塞性肺病。 患者将在手术前一周接受术前检查，进行全面的神经心理测试，然后立即进行 MRI BOLD CO2 和 O2 压力测试。 训练有素的心理测量师将在大约 1 小时的时间内进行一系列神经心理学测试。 随后，将进行 MRI BOLD 压力测试。 患者将接受手术，除了基线 ±2.5 mm Hg 的 ET CO2 和诱导后 0.3 的 FiO2 这将与动脉血气相关，以将动脉 O2 维持在 125±25 mm Hg。 手术后，训练有素的人员对所有评估的术前表现不知情，将每天进行 POD 评估，最多持续 5 天，包括第 0 天（手术当天）。 术后至少 1 个月将通过电话联系患者，并询问他们自手术以来的认知情况。

素质评估——术前精神病学和神经心理学评估：在 PAC 初次招募时，患者将完成经过验证的患者健康问卷 (PHQ-9) 以评估抑郁症状和广泛性焦虑症量表 (GAD-7) 以评估焦虑症状，以及先前由卫生专业人员做出的精神疾病诊断的自我报告。 对于神经心理学测试，将使用 Trails A 和 Weschler 成人智力量表 (WAIS)-IV 数字广度评估注意力；使用 WAIS-IV 数字符号编码的信息处理速度；使用 Hopkins Verbal Learning Test-Revised 进行口头记忆；使用 Rey 的 Complex Figure 进行视觉构建、规划和组织（复制试验）；使用 Rey's Complex Figure 的视觉记忆（立即回忆试验）；使用 Trails B 和 Delis-Kaplan 执行功能系统 (DKEFS) 色词干扰的执行功能/处理速度；使用 F-A-S 和动物流利度的语言和语义流利度；使用 CLOX I（自由绘制）和 II（复制）的空间技能；以及使用简易精神状态检查 (MMSE) 的整体认知和精神状态。

术前神经影像学和 CO2 和 O2 压力测试：CO2 和 O2 压力测试将在神经影像学期间进行，所有参与者都通过以固定浓度精确输送 CO2 和 O2 实现基于模型的前瞻性呼气末 (MPET) CO2 目标使用由计算机化气体混合器（RespirAct™，Thornhill Research Inc.，多伦多，ON）调节的顺序呼吸回路。 该设备允许精确控制呼气末 CO2 水平，并在等氧条件下确定患者基线 ET CO2 值，并在等碳酸条件下确定精确的呼气末 O2。 所有 MR 图像都将使用带有 12 通道相控阵头部线圈的 Siemens Verio 3.0T MR 扫描仪获取。

应激源评估 - 术中评估：将插入动脉插管以监测血压和连续测定 ABG。 将绘制基线 ABG 以确定室内空气中的静息动脉 CO2 和 O2。 这些措施将确定麻醉期间呼气末气体值的目标点。 所有患者都将接受全身麻醉——七氟醚或地氟醚作为空气中的挥发剂：O2。 诱导后立即将 FiO2 设置为 0.3，呼气末 CO2 根据动脉 CO2 值和记录的 A-a CO2 梯度差异（从同步呼气末 CO2 测量）确定。 在麻醉期间，包括苏醒期间，呼气末 CO2 将调整为不超过确定值的 ±2.5 mmHg。 如果呼气末 O2 令人满意且脉搏血氧饱和度高于 98%，则 FiO2 将保持不变。 如果 FiO2 在任何时候大于 0.5 超过 15 分钟，将根据主治麻醉师的判断终止研究并进行患者管理。 血液动力学、呼气末气体张力（O2、CO2 和麻醉蒸气）将使用数据采集系统以 1 Hz 的频率记录并存储在笔记本电脑上。 在他们的外科手术结束时，所有患者将首先在恢复室接受监测，然后转移到外科重症监护室或住院外科病房。 数据流将被处理，用 Excel 整理，并传输到 SPSS 进行分析。

谵妄的术后评估：训练有素的盲面采访者将进行 CAM-S，这是一次结构化的 10-15 分钟临床采访，以评估 POD 的存在和严重程度。 总的严重性分数将基于范围从 0 到 19 的总分。 研究人员将报告每位患者在整个住院期间的术后严重程度峰值评分和术后 5 天内的平均严重程度评分（除非在 5 天之前出院）。 亚阈值谵妄 (ST-POD) 将被定义为那些不符合全部标准但在术后至少 1 天在 POD 严重程度长表上显示升高的严重程度评分 (≥5) 的人。

统计分析：BOLD 成像将由 SPM 处理为第一级和第二级分析。 二级分析已经根据该机构开发的成人正常对照图集定义了体素计数异常图像模式的切点。 围手术期数据将使用 SPSS 进行分析。 双变量相关性将检查 PHQ-9 和 GAD-7 所指示的认知摘要评分与精神病严重程度评分之间的关​​系以及连续的严重程度 POD 测量值。 如果表明有显着结果，将进行双变量线性回归模型，然后是控制年龄、教育程度、性别和术前基线 POD 严重程度的模型。 研究人员还将进行方差分析，以检查在被归类为非 POD、ST-POD 和完全 POD 的人群中，初级素质和压力因素之间的平均分差异。

D. 主要成果：

易于在术中将呼气末气体控制为 CO2 和 O2 以达到既定目标的可行性研究。

E. 次要结果：

使用这种管理方法的 POD 与我们的压力素质模型中的其他结果标记的相关性。 这种麻醉方法易于维护。 不良后果的评估。

F. 可行性：通过功效分析证明样本量的合理性。 如果未进行功率分析，请说明原因。 对于前瞻性研究，讨论符合条件的参与者预期数量、招募率和流失率等条款的预期研究持续时间。 对于回顾性研究，将样本量与可用数据相关联。

这项拟议研究的所有技术方面都已经确定，包括综合心理测量测试、MR 成像和手术室的高保真数据采集。 HSC 拥有一支知识渊博的团队，能够开展这项可行性研究。 这项拟议的研究不足以明确评估受控呼气末气体控制的优点。 本研究将检查该方法在 12 名患者中的可行性。 基于 50% 的 POD 减少（也许是乐观的，在 α 为 0.05 和 β 为 0.80 时，研究人员设想需要 136 名患者与标准管理组相比真正评估该方法的优点。 这在单个中心的可行性之内，但这样的估计可能过于狂热。

G. 陈述预期结果：

研究人员希望在这项可行性研究中证明 POD 的发生率降低到我们之前研究中所见的 50%（完全 POD 的发生率为 25%）。 本研究的结果数据将用于建立 POD 发生率的正式功效分析，以允许基于 PACT 参与的更正式和全面的 RCT。