Anesthesiology丨麻醉诱导中的脑电图生物标志物可识别术后谵妄风险的易感患者

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术后神经认知障碍是一种复杂的疾病,包括术后谵妄(POD)和术后神经认知功能障碍。高达50%的老年患者在手术干预后出现POD,这与发生长期不良结局的风险相关。由于患者仅表现为运动功能减退,导致POD长期以来一直未被充分重视。然而,这些健康问题在当前的背景下变得越来越重要,因为它们还与死亡率增加、住院时间延长和长期认知能力下降有关。

说到POD,它复杂的病理生理机制有两个核心:老年患者的易感性以及与全身麻醉和外科手术相关的毒性。随着年龄的增长,生理储备持续下降导致身体虚弱,这是一种在压力环境下体内平衡能力下降的的状态。与麻醉和手术相关的炎症、代谢、内分泌和全身压力使大脑中可用的稳态储备超负荷,导致POD的出现。为了尽早发现有POD风险的患者,近期,Anesthesiology杂志发布了一篇研究,旨在通过分析异丙酚引起的意识丧失时的额叶脑电图来确定术后谵妄的预测因素。研究仅根据脑电图(EEG)标记找到POD易感性的早期指标,从而使麻醉师能够调整其围手术期管理并避免POD的出现。

研究方法

 

这项前瞻性、观察性单中心研究纳入了70岁以上接受全身麻醉手术的患者。在手术前一天(基线)和麻醉诱导期间(意识丧失后1、2和15分钟)记录额叶脑电图。术后对患者进行POD筛查,每日2次,持续5天。使用多锥度法进行光谱分析。将脑电图频谱分解为周期性和非周期性(与异步频谱范围活动相关)分量。非周期分量的特征在于其偏移量(y截距)和指数(曲线的斜率)。对术后发生谵妄的患者和未发生谵妄的患者的计算脑电图参数进行比较。将重要的脑电图参数纳入二元逻辑回归分析中,以预测POD的易感性。

 

研究结果

 

在本次分析中纳入的151名患者中,50名患者出现了POD(33%)。其余101名患者在术后任何时间点的POD测试中均未取得阳性结果(无POD,66%;图 S1,https://links.lww.com/ALN/D458)。患者特征如表1所示。我们没有发现年龄、美国麻醉医师协会身体状况或术前简易精神状态检查评分存在差异。与无 POD的患者相比,有POD患者接受吸入麻醉的比例较高(吸入麻醉维持:POD,60% [n=30]vs.无 POD,31.7% [n=32];P=0.01)。此外,与女性相比,男性患POD的比例更高(性别[男性/女性%] 有POD, 43%/25% vs.无POD, 57%/75%;P = 0.018)。进一步调查后发现,女性接受异丙酚维持麻醉的频率明显高于男性(女性:n=65 (75.6%),男性:n=21(24.4%);P≤0.001),这可能是由于女性术后恶心和呕吐的风险更高,导致更多的全静脉麻醉,从而降低发生POD的风险。正如预期的那样,与无POD的患者相比,POD患者的总体麻醉持续时间延长(麻醉持续时间:POD,270分钟[175至360分钟]vs.无POD,219分钟[139至303分钟];P=0.018)。

表1:患者基线特征

 

EEG数据分析

图2显示了术前一天、麻醉诱导时LOC(意识消失)和诱导后15分钟基线记录的平均频谱图。计算得到的EEG参数如表2所示。图3A显示了在之前定义的四个时间段,有POD(红色)和无POD(蓝色)分解前的功率谱,图3B显示了EEG频谱的非周期分量,图3C显示了周期性分量。

表2:有和没有 POD 组的围手术期脑电图参数比较结果

图2:对POD组和无POD组的平均频谱图。(左)基线:清醒,闭眼。(中)LOC前2分钟至LOC后2分钟的水平(LOC;时间0)。(右)LOC后15分钟的水平。在基线、LOC后1分钟(LOC 1)、LOC后2分钟(LOC 2)和LOC后15分钟(LOC 15)以10秒的间隔进行EEG 分析。

图3:有POD(红色)组和无 POD(蓝色)组在四个时间点的周期性和非周期性成分的功率谱 (PS) 分解:基线以及LOC后 1、2 和 15 分钟 。(A)原始PS。(B) PS的非周期分量。(C) PS的周期性分量。阴影区域对应于四分位数范围 [25% 到 75%],垂直虚线标记频带。

 

局限性

该研究的一个局限性是,尽管性别不是POD的已知危险因素,但性别在患有和不患有POD的患者中分布不均匀。由于本研究为观察性研究,不影响研究患者的治疗,麻醉医师根据临床评价选择用药和剂量。女性术后恶心和呕吐的风险较高,是因为女性患者更多地使用异丙酚作为麻醉剂。在我们的分析中,挥发性麻醉维持是发生POD的危险因素;因此,我们将性别分布的差异归因于麻醉剂的使用。

 

由于我们面临的技术问题,最初纳入的一半患者必须被排除在外。尽管我们没有发现纳入和排除患者之间的患者特征存在广泛差异,但除了麻醉维持药物的选择外,纳入患者接受全静脉麻醉的频率明显更高。这可能会导致选择偏差。此外,由于该分析的假设生成性质,没有对多重比较进行调整。

研究结论

这项研究提供的证据表明,可以根据术前和昏迷过渡期间评估的易感脑电图生物标志物来识别易患POD的患者。如果得到证实,我们的研究结果可以应用于脑电图神经监测仪,以实现早期检测和适用于围手术期管理。

 

本文为医谱麻醉整理文章,转载请标注来源

参考文献:

https://pubs.asahq.org/anesthesiology/article/140/5/979/139734/Electroencephalogram-Biomarkers-from-Anesthesia

 

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