Risk factors for postoperative cognitive dysfunction in neurosurgical patients

Full Text

Обоснование

Постоперационная когнитивная дисфункция (ПОКД) – состояние, которое достаточно часто диагностируется у пациентов, подвергшихся длительному оперативному вмешательству. ПОКД описывается как нарушение концентрации внимания, памяти, языка, обучения и других функций высшей нервной деятельности [1]. Данное состояние может персистировать на протяжении многих месяцев и перерастать в постоянное расстройство, серьезно влияющее на качество жизни пациентов и их трудоспособность. Во многом формирование указанного симптомокомплекса находится в зависимости от лежащих в основе его возникновения факторов риска [2, 3]. В связи с увеличением количества оперативных вмешательств у пожилых пациентов, возникает необходимость более глубокого изучения этих факторов. Полученные данные позволят обеспечить индивидуальный подход при подготовке пациента к оперативному вмешательству и уменьшить вероятность возникновения ПОКД с помощью применения средств профилактики.

Известно, что проявления и тяжесть ПОКД варьируется в зависимости от наличия предоперационных и интраоперационных факторов риска, таких как тип и длительность операции, вид анестезии, возраст пациента, сопутствующие заболевания и уровень образования [4-6]. Большинство исследований в данной области проводились среди пациентов кардиологического и травматологического профиля. Исследования распространенности и выраженности ПОКД у пациентов, перенесших операции на позвоночнике малочисленны и сконцентрированы на влиянии возраста и продолжительности анестезиологического пособия [1, 7]. Анализ влияния других факторов риска на когнитивные функции пациентов вертебрологического профиля позволит более полно интерпретировать результаты нейропсихологических тестов и профилактировать развитие ПОКД у данной категории пациентов.

Цель исследования: определить влияние различных экстра- и интраоперационных факторов риска на развитие ПОКД у пациентов нейрохирургического профиля, подвергшихся оперативному вмешательству на позвоночнике при длительном анестезиологическом пособии.

Методы

Дизайн исследования

Данное исследование характеризуется как обсервационное выборочное неконтролируемое.

Критерии соответствия

В исследование были включены пациенты с плановым оперативным вмешательством по поводу дегенеративно-дистрофических заболеваний позвоночника. Критериями исключениями были: наличие у пациентов ишемического или геморрагического инсульта в анамнезе, значительная кровопотеря, заболевания нервной системы (в том числе последствия черепно-мозговых травм), злоупотребление алкоголем, тяжелая депрессия и нарушение сознания.

Условия проведения

Исследование проводилось на базе нейрохирургического отделения ГБУЗ ТО «ОКБ №2» города Тюмени, на однородной группе пациентов: все пациенты нейрохирургического профиля, перенесшие длительные операции (более 120 минут) на позвоночнике. Исследование проводилось в одинаковых условиях с использованием стандартизованных шкал, что позволило максимально повысить достоверность полученных результатов и их значимость для дальнейшего изучения ПОКД.

Продолжительность исследования

Продолжительность исследования составила 12 месяцев (с января 2024 по январь 2025 года).

Описание медицинского вмешательства

Производилась оценка когнитивных функций перед операцией и на 3-ий день после оперативного вмешательства с помощью шкал MoCA, набора тестов Исаака, и теста Мюнстерберга. Для минимизации эффекта практики (улучшение показателей из-за повторного прохождения тестов), при втором тестировании использовались параллельные версии тестов.

Исходы исследования

Основной исход исследования: изменения уровня когнитивных функций.

Методы регистрации исходов:

Результаты тестирований и опроса на бумажном носителе переносились в электронный формат Microsoft Office Excel для дальнейшей их статистической обработки.

Этическая экспертиза

Перед началом работы был получен допуск комитета по этике (выписка из протокола №118 заседания Комитета по этике при ФГБОУ ВО Тюменском ГМУ Минздрава России от 18.01.2024).

Статистический анализ

Принципы расчета размера выборки: размер выборки предварительно не рассчитывался.

Методы статистического анализа данных: для каждой шкалы рассчитывалась разница абсолютных значений результатов тестирования до и после операции. Полученные показатели выражались в процентах, затем высчитывалось среднее значение изменения по трем шкалам. Среднее снижение результатов трех тестирований более чем на 10% интерпретировалось как наличие ПОКД. Рассчитывались коэффициенты Пирсона и точечные бисериальные коэффициенты корреляции в отношении следующих экстраоперационных факторов риска: возраст, индекс массы тела (ИМТ), число лет обучения, наличие артериальной гипертензии (АГ), сахарного диабета (СД), курение. А также интраоперационных факторов: используемые препараты для анестезиологического обеспечения и миорелаксации, продолжительность и вид оперативного вмешательства. Расчёт осуществлялся средствами языка программирования Python.

Результаты

Объекты (участники) исследования

Исследованы 108 пациентов нейрохирургического профиля, исключены 5 человек во время первичного обследования ввиду наличия критериев исключения. Итого, выборка составила 103 человека. ПОКД зафиксирована у 35 человек (34%). Возраст испытуемых от 22 до 77 лет (М=50). Гендерное распределение следующее: 40 женщин, 63 мужчины. У 11 пациентов был сахарный диабет, у 44 артериальная гипертензия, 35 курили. ИМТ исследуемых варьировался от 20 до 41 (М=27,6). Фиксировалось количество лет непрерывного обучения в молодости (М=12,2), уровень образования (среднее общее – 20, неполное среднее – 1 человек, среднее общее полное – 5 человек, среднее специальное – 39 человек, высшее – 38 человек) и профессия (работники умственного труда – 41 человек, работники физического труда – 62 человека).

Пациенты подвергались плановому оперативному вмешательству на поясничном отделе позвоночника. Рассматривались пациенты до и после следующих операций: декомпрессивная ламинэктомия (n=8) или гемиламинэктомия (n=51) с последующей дискэктомией, микродискэктомия (n=18), ламинэкомия с последующей транспедикулярной фиксацией (n=27). Продолжительность анестезиологического пособия составила от 120 до 405 минут (М=154 минуты). Пациентам была проведена премедикация пропофолом. В качестве миорелаксантов использовались рокуроний (n=76), суксаметоний (n=10), их комбинация (n=16), круарон (n=1). Используемый вид анестезии: тотальная внутривенная анестезия с искусственной вентиляцией легких. Использовались комбинации следующих препаратов: севофлуран+фентанил (n=67); пропофол+фентанил (n=14); десфлуран+фентанил (n=12); пропофол+фентанил+натрия оксибат (n=3); севофлуран+фентанил+кетамин (n=6).

Основные результаты исследования

Тестирование по шкале MoCA до и после операций показало значение от 17 до 30 баллов (М до операции = 25 баллов, М после операции = 23,8 баллов). По шкале тестов Исаака пациенты набирали от 17 до 40 баллов (М до операции = 32 баллов, М после операции = 31 балл). В тесте Мюнстерберга пациенты получали от 7 до 28 баллов (М до операции = 16 баллов, М после операции = 15 баллов).

В отношении экстраоперационных факторов была выявлена заметная положительная корреляция между развитием ПОКД и возрастом (r=0,53, p<0,01), умеренная корреляция с ИМТ (r=0,35, p<0,01) и наличием АГ (r=0,42, p<0,05). Выявлена умеренная отрицательная связь числа лет обучения и развитием ПОКД (r=-0,36, p<0,01). Связь наличия СД c ПОКД достоверно имела малые показатели корреляции. Коэффициент связи курения имел низкий уровень значимости, что не позволяет полноценно интерпретировать полученные результаты как достоверные.

В отношении интраоперационных факторов риска, были получены следующие результаты. Вид оперативного вмешательства не коррелировал с развитием ПОКД. Декомпрессивная ламинэктомия и гемиламинэктомия с последующей дискэктомией (r=-0,1 и 0,1 соответственно), микродискэктомия (r=-0,01), ламинэктомия с ТПФ (r=0,07) имели высокий уровень значимости результатов (p<0,01), что свидетельствует о фактическом отсутствии связи. Продолжительность анестезиологического пособия (r=0,02, p<0,01) также не является фактором, влияющим на развитие ПОКД. Обнаружена умеренная корреляция с использованием в качестве анестезии комбинации препаратов десфлуран+фентанил (r=0,31, p<0,05), легкая корреляция при использовании сочетания севофлуран+фентанил+кетамин (r=0,25, p<0,05). Использование фентанила совместно с севофлураном (r=0,07), пропофолом (r=-0,1), оксидатом натрия (r=0,05) достоверно не приводит к возникновению ПКОД (p<0,05).

Нежелательные явления

Нежелательные явления отсутствовали.

Обсуждение

Было установлено влияние возраста, ИМТ, АГ и числа лет обучения на развитие ПОКД. Наибольшая связь выявлена между возрастом и возникновением ПОКД, что соответствует уже имеющимся литературным данным [4, 5, 8, 9]. Ввиду разнообразия исследуемой группы по данному признаку, можно экстраполировать полученные данные на других пациентов вертебрологического профиля.

Высокий ИМТ и наличие АГ также достоверно увеличивали риски развития ПОКД, что соотносится с результатами большого количества других исследований на пациентах кардиологического и травматологического профиля [10-12]. Наличие умеренной связи указывает на возможность влияния эндогенных защитных факторов, таких как генетические маркеры, влияние которых на развитие ПОКД еще предстоит выяснить.

Из экзогенных экстраоперационных факторов наибольшее влияние оказало число лет обучения. Выявленная отрицательная умеренная корреляция свидетельствует о том, что наличие высшего образования и продолжительное обучение действует как протективный фактор, снижая вероятность развития ПОКД. Похожие данные были получены в других исследованиях ПОКД [13-15].

У СД по отношению к развитию ПОКД выявлена достоверно слабая связь, что немного расходится с имеющимися данными по этому вопросу [16, 17]. Возможно, уровень компенсации СД, достижение целевых значений показателей гликемии и стаж заболевания имеет большее значение, чем факт наличия диагноза. Требуются более полные исследования данных причинно-следственных ассоциаций.

В последних исследованиях все чаще курение фигурирует как протективный фактор ПОКД [18]. Данные, полученные в проведенном нами исследовании, не позволяют полностью опровергнуть или подтвердить влияние курение на развитие ПОКД.

Связь продолжительности анестезиологического пособия была подтверждена в многих исследованиях среди кардиологических и травматологических пациентов, но в нескольких исследованиях данные были противоречивы [16, 19]. Полученные в нашем исследовании результаты могут свидетельствовать о том, что сам тип операции (операция на позвоночнике) вносит свои коррективы в формирование ПОКД. Судя по всему, ввиду анатомической отдаленности оперативного поля и малой кровопотери во время операции влияние данного фактора незначимо, но требуются дальнейшие исследования по данному вопросу. В этом исследовании было доказано, что и конкретный вид вертебрологической операции не влияет на когнитивные функции.

Выявлено, что использование фентанила в комбинации с десфлураном или с севофлураном и кетамином может оказывать влияние на развитие когнитивных нарушений, так как установлена умеренная и слабая связь соответственно. В недавних исследованиях уже имеются данные о патологическом влиянии десфлурана и севофлурана на когнитивные функции [20].

Сопоставляя полученные данные, можно прийти к выводу, что при подготовке к оперативному вмешательству необходим сбор когнитивного анамнеза жизни пациента (количество лет обучения, вид образования, характер работы) и его сопоставление с предстоящим анестезиологическим пособием. Для коморбидных пожилых пациентов, а также пациентов с низким уровнем образования, физическим характером труда не желательно использование комбинаций следующих препаратов: десфлуран+фентанил, севофлуран+фентанил+кетамин. У пациентов с несколькими факторами риска возможно использование нейропротективной терапии в пред- и послеоперационном периоде для уменьшения вероятности развития ПОКД.

Исходя из полученных в данном исследовании данных, нельзя объяснить все случаи возникновения ПОКД, особенно среди молодых пациентов без факторов риска. Дальнейшее исследование эндогенных биохимических и генетических факторов риска развития ПОКД позволит составить более полную картину развития данного состояния и минимизировать риски когнитивных нарушений после операций.

Ограничения исследования.

Одними из наиболее явных ограничивающих факторов являются условия проведения тестирования. Неблагоприятная обстановка палаты, некомфортные условия, наличие других экзаменуемых, может оказать существенное влияние на результаты исследования когнитивных функций. Для минимизации данного фактора, рекомендовано проводить исследование в одно и то же время, единственным испытывающим, в отдельном помещении, после приема пищи при комфортной температуре и освещенности.

Другим ограничивающим фактором может явиться выраженность болевого синдрома. При наличии высокоинтенсивных болей испытуемый не может сконцентрироваться на заданиях теста или вовсе отказывается от его прохождения. Оптимальным решением в данном случае будет рациональное использование обезболивающих средств.

Заключение

Знание факторов риска ПОКД позволит профилактировать развитие данного состояния. Исходя из полученных данных, для пациентов старшего возраста с высоким показателем ИМТ, наличием АГ и низким уровнем обучения рекомендовано выбирать рациональные комбинации анестезиологических препаратов и наиболее щадящие методы лечения, рассмотреть возможность консервативной терапии, использовать нейропротективные препараты. Требуются дальнейшие исследования в данной области для создания более полной картины патогенеза ПОКД

About the authors

Valentina A. Saltanova

Tyumen State Medical University, Tyumen, Russia

Author for correspondence.
Email: valentinaslt72@gmail.com
ORCID iD: 0009-0002-1304-2202
SPIN-code: 6507-3940

graduate student department of neurology with a course in neurosurgery of the Institute of Clinical medicine Tyumen State Medical University

Russian Federation, Russia, 625023, Tyumen, Odesskaya st., 54

Oksana A. Kicherova

Tyumen State Medical University, Tyumen, Russia

Email: pan1912@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7598-7757
SPIN-code: 3162-0770
Scopus Author ID: 56806916100

Doctor of Medical Sciences, Associate Professor

Russian Federation, Russia, 625023, Tyumen, Odesskaya st., 54

Lyudmila I. Rejhert

Tyumen State Medical University, Tyumen, Russia

Email: lir0806@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-4313-0836
SPIN-code: 1703-2302
Russian Federation, Russia, 625023, Tyumen, Odesskaya st., 54

Yuliya I. Doyan

Tyumen State Medical University, Tyumen, Russia

Email: yul-gol25@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-8486-496X
SPIN-code: 2748-9442
Russian Federation, Russia, 625023, Tyumen, Odesskaya st., 54

Nikita A. Mazurov

Tyumen State Medical University, Tyumen, Russia

Email: nikita_banzay@mail.ru
ORCID iD: 0009-0002-7289-4587
Russian Federation, Russia, 625023, Tyumen, Odesskaya st., 54

References

Supplementary files