마취 수술.. 치매 악화시킨다 2021년 jama 논문...

[문형철]

JAMA Insights

August 2, 2021

Cognitive Decline Associated With Anesthesia and Surgery in Older Patients

Susana Vacas, MD, PhD1; Daniel J. Cole, MD1; Maxime Cannesson, MD, PhD1

Author Affiliations Article Information

JAMA. 2021;326(9):863-864. doi:10.1001/jama.2021.4773

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In the last decade, the population aged 65 years and older increased by 34.2% in the US and now accounts for a disproportionate number of surgical procedures requiring anesthesia. Among these patients, aging causes a number of changes in the brain that may contribute to decreased cognitive reserve, susceptibility to the stresses of surgery and anesthesia, and increased risk of neurologic injury such as postoperative neurocognitive disorders (PNDs).1

Postoperative neurocognitive disorders is an overarching term that includes postoperative delirium, an acute state of confusion and inattention; and postoperative cognitive dysfunction (POCD), a prolonged state of cognitive impairment that predominantly affects higher-level cognitive skills and memory. Delirium and POCD previously were considered distinct entities, but recent data suggest an underlying relationship between them for the patient whose brain may be vulnerable to cognitive decline after the stressors of surgery and anesthesia. Proposed potential mechanisms for postoperative neurocognitive decline are speculative but include neuroinflammation as a result of perioperative stress, vascular disorders, or the acceleration of neurocognitive decline in patients with a previously undiagnosed neurodegenerative disorder, such as preclinical dementia.

According to a study of patients who underwent noncardiac surgery, covert stroke occurred in 7% of 1114 older patients (≥65 years) after surgery and was associated with an increased risk of postoperative delirium and long-term cognitive deficits.2

Among patients aged 65 years and older, up to an estimated 65% experience delirium and 10% develop long-term cognitive decline after noncardiac surgery.1 Complications associated with delirium include longer hospitalization, more days with mechanical ventilation, and functional decline. After discharge from the hospital, patients who develop postoperative delirium are at increased risk of worsening functional and psychological health, progressive cognitive decline, dementia, and death. Although not as extensively studied as delirium, POCD is associated with a decrease in quality of life, loss of function, and increased mortality.

지난 10년 동안 미국에서는

65세 이상 인구가 34.2% 증가했으며,

마취가 필요한 수술 건수에서 불균형적인 비율을 차지하게 되었습니다.

이러한 환자 중

노화는 뇌에 여러 가지 변화를 일으켜

인지 예비력 감소,

수술 및 마취 스트레스에 대한 취약성,

수술 후 신경인지 장애(PND)와 같은

신경학적 손상 위험 증가에 기여할 수 있습니다.1

Postoperative neurocognitive disorders

수술 후 신경 인지 장애는

급성 혼란 및 부주의 상태인 수술 후 섬망과

주로 고도의 인지 능력과 기억력에 영향을 미치는

장기간의 인지 장애 상태인

수술 후 인지 기능 장애(POCD)를 포함하는 포괄적인 용어입니다.

이전에는

섬망과 POCD가 별개의 질환으로 여겨졌지만,

최근 데이터에 따르면 수술과 마취라는 스트레스 요인으로 인해

뇌가 인지 기능 저하에 취약해질 수 있는 환자의 경우

둘 사이의 근본적인 관계가 있는 것으로 나타났습니다.

수술 후 신경 인지 기능 저하에 대한 잠재적인 메커니즘은 추측에 불과하지만

수술 전후 스트레스로 인한 신경 염증,

혈관 장애 또는 전임상 치매와 같이

이전에 진단되지 않은 신경 퇴행성 장애가 있는 환자의 신경 인지 기능 저하 가속화를 포함합니다.

비심장 수술을 받은 환자를 대상으로 한 연구에 따르면,

수술 후 1114명의 고령 환자(65세 이상) 중 7%에서

은밀한 뇌졸중(covert stroke)이 발생했으며,

이는 수술 후 섬망 및 장기적인 인지 결손의 위험 증가와 관련이 있는 것으로 나타났습니다.2

65세 이상 환자 중 최대 65%가 섬망을 경험하고

10%는 비심장 수술 후 장기적인 인지 기능 저하를 경험합니다.1

섬망과 관련된 합병증으로는

입원 기간 연장, 인공호흡기 사용 일수 증가, 기능 저하가 있습니다.

퇴원 후 섬망이 발생한 환자는

기능적, 심리적 건강 악화,

점진적인 인지 기능 저하,

치매 및 사망 위험이 높아집니다.

섬망만큼 광범위하게 연구되지는 않았지만,

POCD는 삶의 질 저하, 기능 상실, 사망률 증가와 관련이 있습니다.

Perioperative Care

Postoperative neurocognitive disorders develop through a complex interaction between a patient’s baseline vulnerability and other risk factors.1 Commonly cited nonmodifiable risk factors for PNDs include age; compromised higher-level cognitive skills; procedure characteristics such as invasiveness, duration, and urgency; and postoperative admission to an intensive care unit. The presence of these risk factors should trigger a detailed eval‎uation of the patient and a thorough conversation with the patient, their family or caregivers, and the perioperative team. Before the patient undergoes elective surgery, clinicians should perform a full health assessment to address and optimize modifiable risk factors for PNDs. Preoperative modifiable risk factors represent a spectrum of risks often associated with but not necessarily causative of PNDs. Moreover, the relationship between the duration of an intervention to ameliorate risk and its clinical influence is largely unknown. However, multicomponent targeted reduction of preoperative risk is recommended because most of these interventions will at least benefit the overall health of the patient.

수술 전후 관리

수술 후 신경인지 장애는 환자의 기본 취약성과 기타 위험 요인 간의 복잡한 상호작용을 통해 발생합니다.1 일반적으로 수정할 수 없는 PND의 위험 요인으로는 나이, 손상된 상위 인지 능력, 침습성, 수술 시간 및 긴급성과 같은 수술 특성, 수술 후 중환자실 입원 등이 있습니다. 이러한 위험 요소가 있는 경우 환자에 대한 자세한 평가와 환자, 가족 또는 간병인, 수술 전후 팀과의 철저한 대화를 시작해야 합니다. 환자가 선택적 수술을 받기 전에 임상의는 전체 건강 평가를 수행하여 PND의 수정 가능한 위험 요인을 해결하고 최적화해야 합니다. 수술 전 수정 가능한 위험 요인은 종종 PND와 관련이 있지만 반드시 원인이 되는 것은 아닌 다양한 위험을 나타냅니다. 또한, 위험을 개선하기 위한 개입 기간과 임상적 영향 사이의 관계는 거의 알려지지 않았습니다. 그러나 이러한 중재의 대부분은 적어도 환자의 전반적인 건강에 도움이 되기 때문에 수술 전 위험의 다각적인 표적 감소가 권장됩니다

.

Perioperative risk factors and targeted interventions for postoperative neurocognitive disordersFunctional status and baseline frailty score

• Hearing and vision aids made available; exercise programs

Depression

• Treatment and counseling

Hypertension

• Cardiac eval‎uation; appropriate perioperative hemodynamic management

Sleep disorders

• Optimization of physical environment (eg, sleep hygiene, sleep protocol); treatment of obstructive sleep apnea

Glycemia

• Perioperative glycemic control; diabetes control

Alcohol and other substance use/dependence

• Treatment of alcohol and substance use disorders; monitoring for substance withdrawal syndromes

Medication

• Cessation of nonessential medications; review of essential medications; monitoring for polypharmacy and potential interactions

Nutritional status

• Perioperative nutritional plan; supplementation if indicated; shortened fluid fast considered, clear liquids encouraged up to 2 h before surgery; dentures made available; resumption of diet as early as feasible

Perioperative pain

• Directed pain history; ongoing education regarding safe and effective use of institutional treatment options; multimodal, individualized pain control; vigilant dose titration

Family and social support system

• If concerns, referral to a social worker and/or pastoral care

수술 전후 위험 요인 및 수술 후 신경 인지 장애에 대한 표적 중재기능 상태 및 기준 허약 점수

• 보청기 및 시각 보조기 사용 가능 여부, 운동 프로그램

우울증

• 치료 및 상담

고혈압

• 심장 평가, 적절한 수술 전후 혈역학 관리

수면 장애

• 물리적 환경 최적화(예: 수면 위생, 수면 프로토콜), 폐쇄성 수면 무호흡증 치료

혈당

• 수술 전후 혈당 조절, 당뇨병 조절

알코올 및 기타 약물 사용/의존성

• 알코올 및 약물 사용 장애 치료, 약물 금단 증후군 모니터링

약물 치료

• 비필수 약물의 중단, 필수 약물의 검토, 다약제 복용 및 잠재적 상호작용 모니터링

영양 상태

• 수술 전후 영양 계획, 필요한 경우 보충제 섭취, 단식 고려, 수술 2시간 전까지 맑은 액체 섭취 권장, 틀니 사용 가능, 가능한 한 빨리 식이 재개

수술 전후 통증

• 통증 병력 기록, 제도적 치료 옵션의 안전하고 효과적인 사용에 관한 지속적인 교육, 다양한 방식의 개별화된 통증 조절, 주의 깊은 용량 조절

가족 및 사회적 지원 시스템

• 우려되는 경우, 사회복지사 및/또는 목회적 치료 의뢰

Although there are no compelling medical, pharmacologic, or intraoperative interventions, patient-specific prehabilitation programs and care pathways could limit both the incidence and severity of PND.3 Among patients aged 65 years and older, avoiding medications such as benzodiazepines, centrally acting cholinergics, meperidine, phenothiazines, and antipsychotics during the perioperative period decreases the risk of cognitive changes.

Adopting preoperative recommendations for healthy lifestyles, such as the World Health Organization guidelines for risk reduction of cognitive decline and dementia, is a reasonable strategy for increasing the resilience of patients to the stresses of surgery and anesthesia. The strongest recommendations focus on physical activity, tobacco cessation, nutrition, and management of hypertension and diabetes. Incorporating the fundamentals of prehabilitation into even more comprehensive systems of care that implement targeted, multicomponent, evidence-based methods such as the Hospital Elder Life Program is a robust approach to decrease risk. In a 2019 study,4 3 universal protocols (orientation, cognitive stimulation, and mobilization) were implemented along with targeted protocols based on specific risk factors for each patient. Among 281 patients older than 70 years, this tailored, family-involved program reduced postoperative delirium, with rates of 19.4% in the control group vs 2.6% in the intervention group. Moreover, physical and cognitive function was improved in the intervention group compared with the control group at 30 days after discharge.4 Another targeted prehabilitation study in which 699 older adult participants (≥60 years) used preoperative cognitive exercises targeting memory, speed, attention, flexibility, and problem-solving functions resulted in decreased delirium incidence, with rates of 13.2% in the intervention group vs 23.0% in the control group.5

In recognition of the distinct care needs of older surgical patients, several organizations, including the American College of Surgeons National Surgical Quality Improvement Program, American Geriatrics Society, and European Society of Anaesthesiology and Intensive Care, have published guidelines that recommend specific practices for perioperative care of older adults. Despite the evidence that supports these recommendations, there is a gap in their integration into pathways of care for patients. In a study that surveyed 1737 US anesthesiologists, preoperative screening for frailty and dementia, preoperative geriatric consultation, and postoperative screening for delirium were reported for less than 10% of surgical cases.6 A feasibility study of 61 older patients (≥60 years) found that when a cognitive prehabilitation program was prescribed, only 17% completed the training; they reported “feeling overwhelmed” by the activities, having “technical issues” with training, and being overburdened with the time commitment.7

In the context of a direct connection between anesthesia and brain health, studies have failed to show a meaningful difference between regional and general anesthesia. Moreover, when anesthetic agents are compared, there is no compelling evidence to suggest that a specific anesthetic agent is indicated or is to be avoided regarding cognitive outcomes after general anesthesia. One area of controversy is the use of a processed electroencephalogram (EEG) monitor to minimize the anesthetic dose during surgery. Although several studies have been performed, the literature does not give a clear answer about whether the incidence of postoperative neurocognitive decline is affected by anesthesia titrated to an EEG metric. In a meta-analysis published in 2018,8 MacKenzie et al concluded that the use of EEG-guided anesthetic depth “was associated with a decrease in postoperative delirium.” However, in a randomized clinical trial of 1232 patients published in 2019, Wildes et al9 concluded “EEG-guided anesthetic administration, compared with usual care, did not decrease the incidence of postoperative delirium.”9 Further investigation is needed, but a prevailing hypothesis may be that there is a subset of cognitively frail patients who are uniquely susceptible to the adverse effects of an anesthetic overdose and might benefit from EEG-guided anesthetic depth.

의학적, 약리학적 또는 수술 중 중재를 위한 강력한 방법은 없지만,

환자별 재활 프로그램과 치료 경로를 통해

PND의 발생률과 중증도를 줄일 수 있습니다.3

65세 이상 환자의 경우 수술 전후 기간 동안

벤조디아제핀, 중추 작용 콜린성 약물, 메페리딘, 페노티아진, 항정신제 등의 약물을 피하면

인지 변화의 위험을 줄일 수 있습니다.

세계보건기구의 인지 기능 저하 및 치매 위험 감소 가이드라인과 같은

건강한 생활습관을 위한 수술 전 권장 사항을 채택하는 것은

수술과 마취로 인한 스트레스에 대한 환자의 회복력을 높이기 위한 합리적인 전략입니다.

가장 강력한 권장 사항은

신체 활동, 금연, 영양, 고혈압 및 당뇨병 관리에 중점을 두고 있습니다.

사전 재활의 기본을 병원 노인 생활 프로그램과 같이

여러 요소로 구성된 증거 기반 방법을 시행하는

보다 포괄적인 치료 시스템에 통합하는 것은 위험을 줄이기 위한 강력한 접근 방식입니다. 

2019년연구에서는4 3가지 보편적 프로토콜(오리엔테이션, 인지 자극, 운동)과 함께

각 환자의 특정 위험 요인에 따른 목표 프로토콜을 시행했습니다.

70세 이상의 환자 281명을 대상으로 한

이 맞춤형 가족 참여 프로그램은

대조군에서 19.4%, 중재군에서 2.6%의 비율로

수술 후 섬망 발생률을 감소시켰습니다.

또한, 퇴원 30일 후 중재 그룹은

대조군에 비해 신체 및 인지 기능이 개선되었습니다.4

699명의 고령자(60세 이상)를 대상으로

기억력, 속도, 주의력, 유연성 및 문제 해결 기능을 목표로 하는

수술 전 인지 운동을 실시한 또 다른 대상 재활 연구에서는

섬망 발생률이 중재 그룹 13.2%, 대조군 23.0%로 감소했습니다.5

고령 수술 환자의 고유한 치료 필요성을 인식하여

미국 외과의사협회 전국 수술 질 향상 프로그램,

미국 노인병 학회, 유럽 마취 및 중환자 치료 학회 등

여러 기관에서 고령자의 수술 전후 치료를 위한 특정 관행을 권장하는 지침을 발표했습니다.

이러한 권장 사항을 뒷받침하는 증거가 있음에도 불구하고

환자 치료 경로에 통합하는 데는

차이가 있습니다.

미국 마취과 의사 1737명을 대상으로 한 연구에서

수술 전 허약 및 치매 선별검사,

수술 전 노인 상담, 수술 후 섬망 선별검사를 시행한 비율은

수술 사례의 10% 미만으로 보고되었습니다.6

고령 환자(60세 이상) 61명을 대상으로 한 타당성 연구에 따르면

인지 재활 프로그램을 처방한 경우

17%만이 교육을 이수했으며,

이들은 활동에 “압도당하는 느낌”, 교육에 “기술적 문제”, 시간 투입에 과중한 부담감을 느꼈다고 답했습니다.7

마취와 뇌 건강 사이의 직접적인 연관성에 대한 연구 결과,

국소 마취와 전신 마취 사이에 의미 있는 차이를 보여주지 못했습니다.

또한 마취제를 비교했을 때

전신 마취 후 인지 결과와 관련하여

특정 마취제를 사용해야 하거나 피해야 한다는 강력한 증거는 없습니다.

논란의 여지가 있는 분야 중 하나는

수술 중 마취제 용량을 최소화하기 위해

가공된 뇌파(EEG) 모니터를 사용하는 것입니다.

여러 연구가 수행되었지만,

수술 후 신경 인지 기능 저하 발생률이

뇌파 지표에 맞게 조정된 마취의 영향을 받는지에 대한

명확한 해답을 제시하는 문헌은 없습니다.

2018년에 발표된 메타분석에서8 MacKenzie 등은 뇌파 유도 마취 깊이를 사용하는 것이 “수술 후 섬망의 감소와 관련이 있다”고 결론지었습니다.

그러나

2019년에 발표된 1232명의 환자를 대상으로 한 무작위 임상시험에서

Wildes 등9은 “일반적인 치료와 비교했을 때

EEG 유도 마취제 투여는 수술 후 섬망의 발생을 줄이지 못했다.”9

추가 조사가 필요하지만

마취제 과다 복용의 부작용에 고유하게 취약하고

EEG 유도 마취 심도의 혜택을 받을 수 있는

인지적으로 취약한 환자군이 있다는 가설이 지배적일 수 있습니다.

Future Concerns

Anesthesia and surgery are shown to be associated with a modest acceleration in the rate of cognitive decline in older patients. How this acceleration might be magnified in the patient already on a steep trajectory of cognitive decline, such as one with presymptomatic Alzheimer disease and related dementia, is unknown. Some evidence suggests that anesthetics may increase cerebral β-amyloid deposits, a hallmark of Alzheimer disease. A study from 2014 of 24 901 patients aged 50 years and older observed an increase in the incidence of dementia and a reduced interval to dementia diagnosis after anesthesia and surgery.10 In addition, even though the knowledge base for this clinical scenario is limited, if the association between anesthesia and surgery and acceleration of neurocognitive decline in a patient with a vulnerable brain is real, it does not appear dependent on whether general or regional anesthesia is used, suggesting that care pathways for these patients should be organized around factors such as comorbidities, the underlying condition necessitating surgery, or the inflammatory responses caused by surgery or major illness.

향후 우려 사항

마취와 수술은

고령 환자의 인지 기능 저하 속도를 약간 가속화하는 것으로 나타났습니다.

알츠하이머병 전조증상 및 관련 치매와 같이

이미 가파른 인지 기능 저하를 겪고 있는 환자에서 이

러한 가속화가 어떻게 확대될 수 있는지는 알려지지 않았습니다.

일부 증거에 따르면 마취제가

알츠하이머병의 특징인 대뇌 베타 아밀로이드 침착을 증가시킬 수 있다고 합니다.

2014년 50세 이상의 환자 24901명을 대상으로 한 연구에 따르면

마취 및 수술 후 치매 발병률이 증가하고 치

매 진단까지의 간격이 줄어든 것으로 나타났습니다.10

또한 이 임상 시나리오에 대한 지식 기반은 제한적이지만,

마취 및 수술과 취약한 뇌를 가진 환자의 신경 인지 기능 저하 가속화 사이의 연관성이 사실이라면

전신 마취 또는 국소 마취 사용 여부에 의존하지 않는 것으로 보이며,

이는 이러한 환자의 치료 경로가 동반 질환,

수술을 필요로 하는 기저 질환 또는 수술이나 주요 질환으로 인한 염증 반응 등의 요소를 중심으로 구성되어야 함을 시사합니다.

결론

수술과 마취의 발전은

고령 환자의 기능과 삶의 질을 향상시킬 수 있지만,

뇌 건강에 대한 잠재적 위험이 없는 것은 아닙니다.

수술 후 신경 인지 기능 저하는 환자에게 의미 있는 문제이며

미국을 비롯한 전 세계 의료계에서 중요하고 확대되고 있는 도전 과제입니다.

외과의와 마취과 의사는

수술 전에 각 환자에 대한 잠재적 위험을 평가하고,

논의하고, 최적화해야 합니다.

모범 사례와 중재는 수술 전에 시작하여 회복 기간까지 이어질 수 있습니다.

이러한 전략이 가장 효과적이려면 가족의 참여와 다학제 간 의료팀 및 종합적인 치료 시스템의 참여가 필요합니다.

Conclusions

Advances in surgery and anesthesia can improve function and quality of life for older patients, but not without potential risk to brain health. Postoperative neurocognitive decline is a meaningful concern to patients and represents a significant and expanding challenge to health care in the US and worldwide. Surgeons and anesthesiologists should assess, discuss, and optimize associated potential risks for each patient before surgery. Best practices and interventions can begin before surgery and extend well into the recovery period. To be most effective, these strategies require family engagement and the involvement of an interdisciplinary health care team and comprehensive systems of care.