【醉翁之艺】经颅直流电刺激治疗老年下肢大关节置换术患者术后谵妄的疗效：一项随机对照试验

全髋关节置换术(Total hip arthroplasty , THA)和全膝关节置换术(Total knee arthroplasty, TKA)是晚期退行性髋关节和膝关节疾病的常见治疗方法。然而，术后谵妄(Postoperative delirium, POD) 是老年患者在大手术后常见的主要并发症之一，会导致恢复延迟、住院时间延长，甚至死亡。POD的潜在机制是多因素的，包括剧烈疼痛、高剂量阿片类药物、压力和与手术相关的炎症。  

经颅直流电刺激(Transcranial direct current stimulation, tDCS)是一种非侵入性脑刺激技术，可调节皮层神经元的兴奋性和自发神经活动，并可增强感觉运动网络、左额顶叶网络和与意识水平相关的默认网络中关键节点的功能连接强度。有证据表明，tDCS能有效地增强认知能力，包括记忆、注意力和感知，改善受损意识。因此，本研究主要目的是评估tDCS对进行下肢大关节置换术(包括THA或TKA)的老年患者POD发生率的疗效。

目的:评估tDCS对接受下肢大关节置换术的老年患者POD的疗效。  

方法:年龄大于65岁计划进行THA或TKA手术的患者被随机分配到接受2 mA ，持续20分钟 tDCS组（n=61）或假tDCS组（n=61），主要结局是术后3天POD的发生率（图1）。

图1：试验的时间表和本试验中使用的仪器 A： tDCS组和假tDCS组的实验设计和时间线。 B： 本试验中使用的仪器；a：用于固定电极的弹性帽子；b：电极；c：设备的主机架。   C： 电极位置；a：左侧背外侧前额叶皮层上方的阳极，其对应于10-20脑电图（EEG）系统的F3区域；b：右眶额区域上方的阴极，其对应于10-20 EEG系统的Fp2区域。  

结果:  

1、研究流程图：从2022年2月27日到2022年8月25日，共对187名患者进行了筛选，9名患者因MMSE评分低于15（n=4）或年龄<65岁（n=5）而被排除，56名患者拒绝参加试验，最后，122名患者被纳入并随机分配到tDCS组（n=61）或假tDCS组（n=61），参与者流程图如图2所示。

图2：试验流程图，描述患者在研究中的进展

2、基线数据和临床特征统计：基线特征在两组中平均随机化（表1），两组患者的大多数术中特征也相似（表2）。总体而言，大多数参与者是女性，中位年龄为70岁，基线合并症、年龄调整后的Charlson合并症指数评分和FRAIL评分在各组之间匹配良好。参与者的中位MMSE评分为29，术前疼痛评分中位数为运动时4分，休息时2分，术前抑郁评分和焦虑评分中位数分别为26分和29分。

表1：研究参与者的基线特征

表2：术中和术后数据统计  

3、主要结局指标：术后3天内的任意时间点， tDCS组的POD发生率（4.9%）均显著低于假tDCS组（19.7%）（图3）。POD的总发病率为12.3%（122例患者中有15例）。

图3：Kaplan-Meier曲线显示tDCS组和假tDCS组术后1-3天谵妄累积发生率的意向治疗分析。  

4、次要结局指标：意向治疗分析显示，在tDCS组和假tDCS组（分别为3名患者和12名患者）之间，谵妄患者的谵妄持续时间和最差谵妄严重程度评分没有统计学差异，所有三种谵妄亚型在tDCS组中都不常见（表2）。  

抑郁评分、焦虑评分和疼痛评分在时间和分组之间存在差异：与假tDCS组相比，tDCS组的抑郁评分在T1（P<0.001）和T3（P=0.007）时显著较低，tDCS组的焦虑评分在T1（P<0.001）和T3（P=0.003）时显著降低。手术后三天，tDCS组静息和运动时的疼痛评分均低于假tDCS组。两组患者的住院时间和术后进入ICU率以及其他并发症发生率无显著差异（表2）。主要结果的亚组分析如图4所示。

图4：主要结果的亚组分析的森林图‍

（根据年龄、教育程度、是否重症监护室入院、手术类型和术前MMSE评分进行预先指定的亚组分析。事后，根据双变量分析的差异确定了四个亚组，为了确定干预在该特定亚组中的效果，干预方法的效果在每个亚组中单独呈现，交互作用项是检验实验干预的效果在亚组之间的显著性是否存在统计学差异）  

结论 ：在老年下肢大关节置换术患者中，一次位于左背外侧前额叶皮层的tDCS可降低POD的发生率。  

醉翁之艺 点评

谵妄管理的主要方法是通过控制或消除可改变的危险因素进行预防。美国麻醉医师协会(ASA)提出了六种降低围手术期神经认知障碍发生率的方法，分别是进行多学科教育、认知评估、谵妄筛查、非药物干预、疼痛管理和避免使用抗精神病药物，并指出非药物干预是最有效的措施。 这项前瞻性随机试验表明，拔除气管导管后立即在左侧DLPFC上进行一次tDCS治疗，对接受THA或TKA的老年患者的POD具有预防作用。这项研究还强调，tDCS可以缓解老年患者的疼痛，降低焦虑评分，并改善抑郁症状。据我们所知，这是第一项假对照研究，评估了在接受THA或TKA的老年患者中，在左侧DLPFC上使用tDCS对POD发病率的预防效果。tDCS具有安全、高效、便携等优点，已被广泛应用于神经精神疾病等脑功能调节领域，但在围手术期医学领域的研究较少。POD主要是术后急性脑功能变化的结果，与传统测量方法相比，tDCS更直接地影响患者的意识和认知功能。tDCS对POD的治疗作用可能与脑功能的改变和炎症减轻有关。 本研究表明，在接受下肢大关节成形术的老年患者中，在左侧DLPFC进行一次tDCS可能对POD的发生具有预防作用。这种神经调节方法可能是POD的预防性替代方案的一部分，需要在未来的随机对照试验研究中进一步验证。

编译： 沈玲

原始文献：   Tao M, Zhang S, Han Y, et al. Efficacy of transcranial direct current stimulation on postoperative delirium in elderly patients undergoing lower limb major arthroplasty: A randomized controlled trial. Brain Stimul. 2023;16(1):88-96. doi:10.1016/j.brs.2023.01.839        

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