Wirkung der Lokalanästhesie (mit Lidocain vs Bupivacain) auf die kognitive Funktion bei Patienten, die sich einer elektiven Kataraktoperation unterziehen

Einleitung

Es wurde viel Besorgnis über die Auswirkungen von Anästhetika auf die Kognition geäußert. Der Anteil der postoperativen kognitiven Dysfunktion (POCD) nach der Operation beträgt 10% bis 62%, was die Lebensqualität der Patienten erheblich beeinträchtigt.1 POCD kann sich nach einer Operation als Beeinträchtigung der Aufmerksamkeit, des Gedächtnisses, der Sprache oder der Exekutivfunktionen manifestieren und Wochen, Monate oder länger mit unterschiedlichem Schweregrad anhalten. POCD kann mild sein und nur durch psychometrische Beurteilung mit spezifischen neuropsychologischen Tests diagnostiziert werden.2 Postoperativ können Patienten Schwierigkeiten haben, ihre normalen Aktivitäten wieder aufzunehmen, Termine, Namen und Telefonnummern zu vergessen und Probleme beim Abrufen der jüngsten Ereignisse zu entdecken. Eine solche Verschlechterung der kognitiven Funktion kann schwerwiegende Folgen für die Arbeitsfähigkeit des Patienten haben.3

Mehrere klinische Studien haben versucht, die Wirkung von Allgemein- und Regionalanästhesie auf die kognitive Funktion zu differenzieren. Während die meisten Studien keinen Unterschied in der postoperativen kognitiven Funktion zwischen Regional- und Vollnarkose zeigten, zeigten einige Studien einen signifikanten Unterschied in den postoperativen kognitiven Ergebnissen zwischen den beiden Anästhesietechniken.4-8

Die Pathogenese der kognitiven Dysfunktion nach örtlicher Betäubung kann auf ihre neurotoxischen Nebenwirkungen zurückgeführt werden. Lokalanästhetika sind bekanntermaßen dosisabhängig neurotoxisch. Es muss jedoch beachtet werden, dass der genaue Weg des Zelltods von der Konzentration des Lokalanästhetikums abhängt. Zum Beispiel induzierten in Jurkat-Zellen (immortalisierte Lymphozyten) klinisch relevante Konzentrationen von Lidocain Apoptose, während höhere Konzentrationen Nekrose und unspezifischen Zelltod induzierten.9,10

Es gibt viele Hinweise darauf, dass die Toxizität bei Lokalanästhetika variiert. Diese Hinweise deuten darauf hin, dass Lidocain toxischer ist als äquipotente Konzentrationen von Bupivacain.11,12 Dies steht jedoch noch zur Debatte, da andere Studien gezeigt haben, dass es keinen Unterschied in der Toxizität zwischen Lokalanästhetika gibt.13

Ziel dieser Arbeit war es, die Wirkung von Lokalanästhesie mit Lidocain vs. Bupivacain auf die kognitive Funktion zu untersuchen.

Patienten und Methoden

Studiendesign und Population

Dies war eine prospektive randomisierte Studie, die an 61 Patienten durchgeführt wurde, die sich einer elektiven Kataraktoperation unterzogen. Die Patienten wurden randomisiert einer von zwei Gruppen zugeordnet; die erste Gruppe erhielt Lokalanästhesie mit Lidocain 2% und die zweite Gruppe erhielt Lokalanästhesie mit Bupivacain 0,5%. Die Randomisierung wurde unter Verwendung einer geschlossenen opaken Umschlagtechnik durchgeführt, bei der der Anästhesist einen versiegelten Umschlag aufnahm, der ein Blatt Papier mit dem Namen der Gruppe enthielt, zu der der Patient randomisiert worden war. Der Patient sollte in die Gruppe aufgenommen werden, die auf dem Papier stand. Die Patienten wurden im Zeitraum zwischen Juni 2018 und August 2018 aus den augenärztlichen Ambulanzen des Beni-suef University Hospital rekrutiert.

Einschlusskriterien

Von 61 Patienten, die sich einer elektiven Kataraktoperation durch Phakoemulsifikation unter örtlicher Betäubung unterzogen, erhielten 28 Patienten Lidocain 2% und 33 Patienten Bupivacain 0,5%. Die Probanden gaben unterschrieben eine schriftliche Einverständniserklärung zur Teilnahme ab, und wenn der Katarakt das Sehvermögen des Patienten deutlich beeinträchtigte, wurde eine schriftliche Einverständniserklärung von einem Familienmitglied eingeholt. Die Studie wurde von der lokalen Ethikkommission der Medizinischen Fakultät der Beni-Suef-Universität genehmigt. Die Studie wurde in Übereinstimmung mit der Erklärung von Helsinki durchgeführt. Die Studie wurde im Pan African Clinical Trial Registry mit der Identifikationsnummer PACTR201806003395974 registriert.

Ausschlusskriterien

Ausschlusskriterien: patienten mit schwerwiegenden Sprachstörungen oder Hörstörungen, die ihre Testfähigkeit beeinträchtigen, Patienten mit bereits bestehenden kognitiven, psychiatrischen oder Störungen des Zentralnervensystems, Patienten mit Nystagmus, Allergie gegen Lokalanästhetika, intravenöse Sedierung, alle gleichzeitig bestehenden Augenerkrankungen, die das Bewertungssystem für Lokalanästhesie beeinflussen könnten, wie Ptosis, Augenbewegungsstörung, verminderte Hornhautempfindung oder Gesichtsnervenlähmung, Unfähigkeit, die Informationen über die Studie zu verstehen, oder wenn der Patient die Lokalanästhesietechnik ablehnte.

Alle in die Studie eingeschlossenen Patienten wurden der folgenden kognitiven Bewertung

1. unterzogen: Die kognitive Bewertung für alle Patienten wurde präoperativ und 1 Woche postoperativ unter Verwendung des Paired Associate Learning Test (PALT) und des Category Verbal Fluency (VF) -Tests (Tierkategorie) durchgeführt. PALT wird verwendet, um das verbale Gedächtnis zu bewerten. In diesem Test listet der Prüfer zehn zugehörige Paare vor dem Kandidaten auf. Diese Paare enthalten sechs kompatible semantisch verwandte Paare und vier inkompatible semantisch nicht verwandte Paare. Nach 1 Minute erhält der Kandidat das erste Wort der Paare und wird gebeten, das zweite Wort abzurufen. Der Test wird dreimal wiederholt. Jedes korrekte kompatible Paar hat eine Punktzahl von 0,5, während jedes korrekte inkompatible Paar eine Punktzahl von 1 hat. Die Gesamtpunktzahl reicht von 0 bis 21,14 Kategorie VF-Test wird verwendet, um Aufmerksamkeit und exekutive Funktion zu bewerten. Bei diesem Test wird der Patient gebeten, innerhalb von 1 Minute so viele Tiere wie möglich zu benennen. Jedes Tier, das er nennt, hat eine Punktzahl von 1,15
2. Anästhesietechnik: die Anästhesie während der Kataraktoperation wurde für alle Patienten von demselben Anästhesisten unter Verwendung derselben Anästhesietechnik durchgeführt. Die eingeschlossenen 61 Patienten in der Studie wurden in zwei Gruppen eingeteilt; Die erste Gruppe umfasste 28 Patienten, denen Lidocain 2% mit einem Gesamtvolumen von 7 ml injiziert wurde, und die zweite Gruppe umfasste 33 Patienten, denen Bupivacain 0,5% mit dem gleichen Volumen injiziert wurde, 7 ml, Hyaluronidase 15 IE wurden den Arzneimitteln vor der Injektion zugesetzt. Alle Patienten wurden in den Vorbereitungsraum geführt, der venöse Zugang wurde unter Verwendung einer antiseptischen Technik erhalten, eine Standardüberwachung wurde angewendet (Elektrokardiogramm, Sauerstoffsättigung, nicht-invasiver Blutdruck), den Patienten wurde keine Prämedikation verabreicht, nur psychologische Beruhigung, Amethocain-Augentropfen wurden instilliert, um allen Patienten eine topische Anästhesie zu bieten. Blöcke wurden von einem Anästhesisten durchgeführt. In allen Fällen wurde eine peribulbäre Injektionstechnik mit einer 25 mm 25 G Nadel unter Verwendung einer vollständigen antiseptischen Technik verwendet, Patienten wurden mit einem Volumen von 4 ml inferolateral nach negativer Aspiration injiziert, wobei die Patienten geradeaus und 3 ml durch den medialen Canthus schauten. Bei allen Patienten wurden insgesamt 7 ml lokalanästhetische Lösung injiziert. Die inferolaterale Injektion wurde vor der medialen Canthalinjektion durchgeführt. Es wurde 5 Minuten lang digitaler Druck angelegt, der 5 Sekunden lang alle 30 Sekunden abgelassen wurde. Die Qualität des Blocks wurde alle 2 Minuten von einem Beobachter und nicht vom Anästhesisten beurteilt, der für die Medikamente geblendet war. Die motorischen Funktionen (Levator, orbicularis oculi und die extraokularen Muskeln; aufwärts, abwärts, medial, lateral) und sensorische Funktionen (digitaler Blutdruck am Limbus und topischer Anästhesiestich) wurden mit bewertet Okuläres Anästhetikum-Scoring-System (OASS).16 Intraoperative Schmerzen wurden mit der VAP-Skala (Visual Analogue Pain) bewertet.17
3. Operationstechnik: Die Kataraktoperation wurde bei allen Patienten von demselben Chirurgen mit derselben Operationstechnik durchgeführt. Die Operation wurde nach vorheriger Bindehaut- und Periokularreinigung mit 5% iger bzw. 10% iger Povidon-Jod-Lösung durchgeführt. Bei allen Patienten wurde an der am stärksten gekrümmten Achse ein klarer Hornhautschnitt von 2,8 mm vorgenommen. Die Phakoemulsifikation wurde unter Implantation einer Intraokularlinse aus Acryl in den Kapselsack durch einen nahtlosen Einschnitt durchgeführt.

Statistische Methoden

Die Berechnung der Stichprobengröße erfolgte mit der Software G * Power Version 3.1.9.2 basierend auf unserer Pilotstudie vor dem Versuch. Die Wahrscheinlichkeit eines Fehlers vom Typ I (α) betrug 5% und die Potenz (1–β) 90%. Insgesamt wurden 61 Teilnehmer für die statistische Signifikanz benötigt. Die Daten wurden mit SPSS Version 18 codiert und eingegeben. Deskriptive Statistiken wurden als Mittelwert ± SD und Anzahl (%) für kategoriale Variablen angegeben. Der studentische T-Test wurde zum Vergleich zwischen den Mittelwerten zweier ungepaarter Gruppen quantitativer Variablen verwendet. Der gepaarte Proben-T-Test wurde zum Vergleich zwischen den Mittelwerten zweier gepaarter Gruppen quantitativer Variablen verwendet. Der Chi-Quadrat-Test wurde zum Vergleich zwischen zwei Gruppen kategorialer Daten verwendet. Der gemischte ANOVA-Test wurde verwendet, um gepaarte Daten in zwei ungepaarten Gruppen zu vergleichen. Der Wahrscheinlichkeits-/ Signifikanzwert (P-Wert) ≥0,05 war statistisch nicht signifikant und < 0,05 war statistisch signifikant.

Ergebnisse

Das Durchschnittsalter der Patienten in der Lidocain-Gruppe (n = 28) betrug 51,29 ± 11,42 Jahre, während das Durchschnittsalter der Patienten in der Bupivacain-Gruppe (n = 33) 55,97 ± 11,35 Jahre betrug. In der Lidocain-Gruppe waren 46,4% (n = 13) der Patienten männlich und 53,6% (n = 15) weiblich. In Bezug auf Patienten in der Bupivacain-Gruppe waren 33,3% (n = 11) Männer und 66,7% (n = 22) Frauen. Es gab keinen statistisch signifikanten Unterschied zwischen beiden Gruppen im Alter (P-Wert = 0,11) oder Geschlecht (P-Wert = 0,297) (Tabelle 1).

Tabelle 1 Demographie der Patienten in Lidocain- und Bupivacain-Gruppen Hinweis: P-Wert ≥0,05 (nicht signifikant).

In Bezug auf den motorischen Score von OASS wurde festgestellt, dass Patienten in der Lidocain-Gruppe signifikant höhere Mittelwerte im gesamten motorischen Score aufwiesen als Patienten in der Bupivacain-Gruppe (P-Wert < 0.001), während es keinen statistisch signifikanten Unterschied zwischen Patienten in der Lidocain-Gruppe und denen in der Bupivacain-Gruppe im gesamten sensorischen Score von OASS (P-Wert = 0,168) oder VAP-Scale-Score (P-Wert = 0,787) gab (Tabelle 2).

Tabelle 2 Beurteilung der motorischen Funktionen, der sensorischen Funktion und der intraoperativen Schmerzen in der Lidocain-vs. Bupivacain-Gruppe Anmerkungen: P-Wert ≥0,05 (nicht signifikant), * P-Wert < 0,05 (signifikant). Abkürzungen: EOM, extraokulare Muskeln; VAP, visueller analoger Schmerz.

In Bezug auf den Gesamtscore von PALT bei Patienten in der Lidocain-Gruppe gab es einen statistisch signifikanten Unterschied zwischen dem Mittelwert von präoperativem PALT (11,29 ± 4,77) und postoperativem PALT (10,27 ± 5,63) (P-Wert = 0,004). In der Bupivacain-Gruppe gab es einen weniger statistisch signifikanten Unterschied zwischen dem Mittelwert der präoperativen PALT (10,29 ± 5,05) und der postoperativen PALT (9,82 ± 4,96) (P-Wert = 0,021). Beim Vergleich von Lidocain- und Bupivacain-Gruppen in prä- und postoperativen PALT-Scores gab es keinen statistisch signifikanten Unterschied zwischen beiden Gruppen (P-Wert = 0,579) (Tabelle 3).

Tabelle 3 Prä- und postoperative PALT-Scores in der Lidocain-vs. Bupivacain-Gruppe Hinweis: * P-Wert < 0,05 (signifikant). Abkürzung: PALT, paired associate learning test.

In Bezug auf den Gesamtscore von VF bei Patienten in der Lidocain-Gruppe gab es einen statistisch signifikanten Unterschied zwischen dem Mittelwert von präoperativem VF (9,57 ± 2,24) und postoperativem VF (8,54 ± 1,43) (P-Wert = 0,002). In der Bupivacain-Gruppe gab es einen weniger statistisch signifikanten Unterschied zwischen dem Mittelwert der präoperativen VF (9,06 ± 2,46) und der postoperativen VF (8,58 ± 2,02) (P-Wert = 0,037). Beim Vergleich von Lidocain- und Bupivacain-Gruppen in Bezug auf prä- und postoperative VF-Scores gab es keinen statistisch signifikanten Unterschied zwischen beiden Gruppen (P-Wert = 0,642) (Tabelle 4).

Tabelle 4 Prä- und postoperative VF-Werte in der Lidocain-vs. Bupivacain-Gruppe Hinweis: * P-Wert < 0,05 (signifikant). Abkürzung: VF, verbal fluency.

Diskussion

POCD hat in den letzten Jahren viel Aufmerksamkeit erhalten. Mehrere klinische Studien haben versucht, die Wirkung von Regional- und Vollnarkose auf die postoperative kognitive Funktion zu differenzieren. Dennoch wurde die Bedeutung des postoperativen kognitiven Rückgangs lange diskutiert. Beschreibungen wie „vorübergehend“, „subtil“ und „subklinisch“ wurden verwendet, um die Bedeutung dieser Veränderungen für Kliniker, Patienten und ihre Familien zu minimieren. Es wurde angenommen, dass POCD bei der Mehrheit der älteren Patienten, die sich einer Operation unterziehen, eine reversible Erkrankung ist. Eine signifikante positive Korrelation zwischen postoperativem kognitivem Verfall und langfristiger kognitiver Dysfunktion wurde kürzlich gezeigt.18 Eine solche Korrelation legt nahe, dass POCD entweder als Marker für Hirnverletzungen, eine erhöhte Anfälligkeit für Hirnverletzungen, eine verringerte Reservekapazität oder die Unfähigkeit, sich zu erholen oder eine ähnliche Verletzung zu tolerieren (Plastizität), dienen kann.19

Eine systematische Überprüfung wurde von Davis et al8 durchgeführt, um das Risiko einer POCD nach Vollnarkose und Regionalanästhesie zu vergleichen. Sechzehn Studien erfüllten die Einschlusskriterien und wurden in die endgültige Analyse einbezogen. Die Forscher fanden heraus, dass nur 3 Studien zeigten einige Unterschiede in der postoperativen kognitiven Funktion zwischen Regional- und Vollnarkose, während die restlichen 13 zeigten keine Unterschiede zwischen Regional- und Vollnarkose.

Die Variabilität der Ergebnisse verschiedener Studien konnte weitgehend auf das Fehlen einer Standard-POCD-Definition, die Ungleichheit in der Zielpopulation, die Heterogenität der Verfahren zur Messung kognitiver Defizite und die verschiedenen Methoden zur statistischen Analyse zurückgeführt werden. Darüber hinaus kann das komplexe Zusammenspiel der potenziellen Störfaktoren es schwierig machen, den Einfluss der Anästhesie selbst zu isolieren.20,21

Obwohl viele Studien durchgeführt wurden, um das POCD-Risiko nach Vollnarkose mit Lokalanästhesie zu vergleichen, wurden keine vergleichenden Studien durchgeführt, um die Wirkung verschiedener Lokalanästhetika auf die kognitive Funktion zu untersuchen. Unsere Studie zielte darauf ab, festzustellen, welches der beiden Lokalanästhetika (Lidocain vs. Bupivacain) eine schlechtere Wirkung auf die kognitive Funktion bei Patienten hatte, die sich einer elektiven Kataraktoperation unterzogen. Unsere Ergebnisse zeigten, dass sowohl Lidocain als auch Bupivacain POCD im verbalen Gedächtnis, in der Aufmerksamkeit und in der Exekutivfunktion verursachten. Lidocain erwies sich als schlechter als Bupivacain, aber der Unterschied war statistisch nicht signifikant.

Unsere Befunde lassen sich durch die neurotoxische Wirkung von Lokalanästhetika erklären. Es ist bekannt, dass Lokalanästhetika Apoptose, unspezifischen Zelltod und Nekrose induzieren. Es gibt mögliche Mechanismen, die Apoptose in Neuronen verursachen. Lokalanästhetika können zu einer Fragmentierung der DNA und einer Störung des Membranpotentials in Mitochondrien führen. Dies führt zur Entkopplung der oxidativen Phosphorylierung, die anschließend die Freisetzung von Cytochrom c und die Initiierung des Caspase-Weges zur Apoptose bewirkt.9,10

Der berichtete postoperative kognitive Rückgang in der vorliegenden Studie kann auf die kombinierte Wirkung von Operation und Lokalanästhesie zurückgeführt werden. Daher sind weitere Studien erforderlich, um die Wirkung einer Operation allein auf die kognitive Funktion zu klären.

Die Hauptbeschränkung dieser Arbeit war das Fehlen der Messung von Markern der neuronalen Degeneration, die helfen könnten, die Intensität der Neurotoxizität zwischen den beiden Anästhetika zu vergleichen. Weitere Studien sollten an einer größeren Anzahl von Patienten und über einen längeren Zeitraum durchgeführt werden, um zu klären, ob die POCD nach örtlicher Betäubung reversibel ist oder nicht. Darüber hinaus sollte die Wirkung einer Operation allein auf die kognitive Funktion getestet werden. Eine genauere Beobachtung der okulomotorischen Funktion nach örtlicher Betäubung über einen längeren Zeitraum sollte erfolgen.

Schlussfolgerung

Sowohl Lidocain als auch Bupivacain verursachten aufgrund ihrer neurotoxischen Nebenwirkungen eine postoperative Beeinträchtigung des verbalen Gedächtnisses, der Aufmerksamkeit und der Exekutivfunktion. Lidocain erwies sich als schlechter als Bupivacain, aber der Unterschied war statistisch nicht signifikant. Lidocain beeinflusste die motorische Funktion im Vergleich zu Bupivacain bei Patienten, die sich einer elektiven Kataraktoperation unterziehen, signifikant.

Ethikgenehmigung und Zustimmung zur Teilnahme

Die Studie wurde in Übereinstimmung mit der Erklärung von Helsinki durchgeführt. Die schriftliche Einverständniserklärung wurde von jedem Teilnehmer dieser Studie oder von einem Familienmitglied eingeholt (wenn der Katarakt das Sehvermögen des Patienten deutlich beeinträchtigte) und die Studie wurde von der örtlichen Ethikkommission der Medizinischen Fakultät der Beni-suef-Universität genehmigt.

Danksagung

Die Autoren haben für diese Arbeit keine Förderung erhalten. Die Zusammenfassung dieses Beitrags wurde auf dem Euroanaesthesia Congress 2018 (Kopenhagen, Dänemark, 2.-4. Juni 2018) im Bella Center als Posterpräsentation präsentiert. Das Sitzungsdatum war der 3. Juni 2018 und die Sitzungszeit war 10:15-11:45 Uhr. Das Abstract des Posters wurde in „Poster Abstracts“ im E-Supplement des European Journal of Anaesthesiology (Volume 35, Supplement 56) veröffentlicht.

Autorenbeiträge

WF beteiligte sich an der Konzeption und Gestaltung der Studie, der Sequenzausrichtung und half bei der Ausarbeitung des Manuskripts. HK beteiligte sich an der Sammlung und Analyse von Daten und half bei der Ausarbeitung des Manuskripts. MH beteiligte sich an der Sammlung von Daten, Datenanalyse, und half, das Manuskript zu entwerfen. Alle Autoren trugen zur Datenanalyse bei, Ausarbeitung oder Überarbeitung des Artikels, gab die endgültige Genehmigung der zu veröffentlichenden Version, und stimmen zu, für alle Aspekte der Arbeit verantwortlich zu sein.

Offenlegung

Die Autoren melden keine Interessenkonflikte in dieser Arbeit.

Data Sharing Statement

Die Autoren berichten, dass die Daten, die ihre Ergebnisse unterstützen, gefunden und öffentlich geteilt werden können. Die Autoren beabsichtigen, die Daten zur Patientendemografie und zur prä- und postoperativen kognitiven Bewertung zu teilen. Zustimmung der Patienten, Zustimmung der Ethikkommission und kognitive Tests werden verfügbar sein. Die Daten können durch Kontaktaufnahme mit dem entsprechenden Autor abgerufen werden (E-Mail ist verfügbar). Die Daten werden für 1 Jahr nach Veröffentlichung im Journal für Lokal- und Regionalanästhesie zur Verfügung gestellt.

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