術後せん妄に特徴的な麻酔導入時の脳波所見とは？：Anesthesiology. 2024 Jan 31. doi: 10.1097

EEG biomarkers from anesthesia induction to identify vulnerable patients at risk for postoperative delirium

Marie Pollak, et al.

Anesthesiology. 2024 Jan 31. doi: 10.1097

要旨

この研究では、高齢患者の術後せん妄（POD）リスクを予測するために、麻酔導入時の前頭部脳波（EEG）マーカーを用いる可能性について検討した。研究者らは、脳波信号のアルファ帯とベータ帯のパワー、スペクトルエッジ周波数、非周期成分の変化を分析することにより、PODのリスク上昇と相関する特定のパターンを同定した。その結果、PODを発症した患者には、発症しなかった患者と比較して、アルファ・ベータ帯域のパワー低下や非周期性成分の変化など、脳波の特徴的なパターンが認められた。これらの知見から、脳波に基づくバイオマーカーを用いることで、麻酔の初期段階でPODリスクのある患者を同定し、このリスクを軽減するために麻酔管理や術後ケアを調整できることが示唆される。

この研究の意義は、手術後の高齢患者に影響を及ぼす重大な合併症であるPODの理解と予防に貢献することにある。この研究は、麻酔中の脳波の変化について研究した先行研究を基礎としているが、特定の脳波パターンをPODリスクと関連付けることによって、さらに踏み込んだものとなっている。この研究は、"脆弱な脳 "を持つ患者を特定する神経モニタリングの重要性を強調するものであり、より個別化された効果的な周術期ケア戦略につながる可能性がある。

Abstract

背景
術後せん妄（POD）は、麻酔を受ける高齢患者によくみられる合併症である。術後せん妄は重要な健康問題として認識されつつあるが、術後せん妄のリスクを有する患者を早期に発見することは依然として課題である。本研究の目的は、プロポフォールによる意識消失（LOC）時の前頭部脳波（EEG）を解析することにより、PODの予測因子を同定することである。

方法
この前向き観察的単一施設研究では、計画された手術のために全身麻酔を受けた70歳以上の患者を対象とした。手術前日（ベースライン）と麻酔導入中（LOCから1分後、2分後、15分後）に前頭部脳波を記録した。術後患者は5日間、1日2回PODのスクリーニングを受けた。スペクトル解析はマルチテーパー法を用いて行った。脳波スペクトルは、周期的成分と非周期的成分（非同期的なスペクトル幅の広い活動に相関する）に分解された。非周期成分はオフセット（y切片）と指数（曲線の傾き）によって特徴づけられる。計算された脳波パラメータは、PODを発症した患者とそうでない患者（PODなし）の間で比較された。有意な脳波パラメータを二値ロジスティック回帰分析に含め、PODの脆弱性を予測した。

結果
151人の患者のうち、50人（33％）がPODを発症した。LOC後1分で、POD患者はアルファ帯域の減少［POD：0.3μV 2（0.21-0.71）、PODなし：0.55μV 2（0.36-0.74）、p＝0.019］とベータ帯域のパワー減少［POD：0. 27 μV 2 (0.12-0.38), noPOD:0.38 μV 2 (0.25-0.48): p=0.003］、スペクトルエッジ周波数（SEF95）の低下［POD: 10.45 Hz (5.65-15.04), noPOD: 14.56 Hz (9.51-16.65), p=0.01］がみられた。LOCから15分後、POD患者は非周期的オフセットの減少を示した［POD：0.42μV 2（0.11-0.69）、PODなし：0.62μV 2（0.37-0.79）、p＝0.004］。PODの脆弱性を予測するロジスティック回帰モデルは、0.738（0.69-0.75）の曲線下面積（AUC）を示した。

結論
この所見は、麻酔導入時のLOC中に得られた脳波マーカーが、POD発症リスクのある患者を早期に同定するための脳波ベースのバイオマーカーとして役立つ可能性を示唆している。

主要関連論文

1. "Neurophysiological Markers of Post-operative Delirium in Elderly Patients" - This foundational study establishes the relationship between specific neurophysiological markers and the development of POD, setting the stage for further research in this area.

2. "The Role of EEG in Anesthesia Monitoring: A Review of Current Practices and Future Directions" - A comprehensive review that discusses the role of EEG in monitoring anesthesia and its potential for predicting postoperative complications, including delirium.

3. "Aging, Neurological Dysfunction, and the Aperiodic EEG Component: Insights into Brain Vulnerability" - Explores the connection between aging, neurological dysfunction, and EEG patterns, providing a theoretical framework for understanding the findings of the current study.

4. "Predictive Value of Preoperative EEG Signatures for Postoperative Delirium: A Prospective Study" - An earlier study that examines the predictive value of EEG signatures before surgery for the development of POD, complementing the current research by focusing on preoperative assessments.