重新利用全身麻醉的脑电图监测来建立大脑老化的生物标志物:一项探索性研究 David Sabbagh* a,b 、Jérôme Cartailler a,c 、Cyril Touchard c 、Jona Joachim c 、Alexandre Mebazaa a,c 、Fabrice Vallée a,b,c 、Étienne Gayat a,c 、Alexandre Gramfort b 、Denis A. Engemann* b,d,ea 巴黎大学,INSERM,U942 MASCOT,F-75006,法国巴黎 b 巴黎萨克雷大学,因里亚,CEA,帕莱索,法国 c 麻醉和重症监护医学系,AP-HP,Hôpital Lariboisière,F-75010,法国巴黎 d 马克斯·普朗克人类认知和脑科学研究所,系神经病学, D-04103,德国莱比锡和罗氏制药研究与早期开发、神经科学和罕见疾病、罗氏巴塞尔创新中心、F.霍夫曼 - 罗氏有限公司,瑞士巴塞尔 通讯:* david.sabbagh@inria.fr,denis.engemann@roche.com 背景:EEG 是监测麻醉深度的常用工具,但很少在生物医学研究中重新使用。本研究旨在探索在麻醉期间重新利用 EEG 来了解在失去意识的情况下大脑衰老的生物标志物。 方法:我们以大脑年龄估计为例。使用机器学习,我们重新分析了 323 名接受丙泊酚和七氟醚治疗的患者的 4 电极 EEG。我们应用最近发表的参考方法,将稳定麻醉的空间光谱特征纳入基于 EEG 的年龄预测中。当 95% 的总功率低于 8Hz 至 13Hz 之间的频率时,认为麻醉稳定。结果:我们考虑使用丙泊酚麻醉的中度风险患者(ASA <= 2)来探索预测性 EEG 特征。平均 alpha 波段功率(8-13Hz)可以提供年龄信息。然而,通过分析所有电极的整个功率谱(MAE = 8.2y,R2 = 0.65),可以实现最先进的预测性能。临床探索表明,大脑年龄与术中爆发抑制系统相关——通常与与年龄相关的术后认知问题有关。令人惊讶的是,高危患者(ASA = 3)的大脑年龄与爆发抑制呈负相关,这表明存在未知的混杂效应。二次分析显示,大脑年龄 EEG 特征是丙泊酚麻醉所特有的,这反映在七氟醚下的预测性能有限和跨药物泛化能力差。结论:全身麻醉中的脑电图可能实现最先进的脑年龄预测。然而,麻醉药物之间的差异会影响麻醉中脑电图再利用的有效性。为了释放脑电图监测在缺乏意识的情况下用于临床和健康研究的潜在潜力,收集具有精确记录的药物剂量的更大数据集将是关键的促成因素。关键词:全身麻醉、脑电图 (EEG)、脑老化、机器学习、爆发抑制、丙泊酚、七氟醚
1 法国马赛 AP-HM 多学科肿瘤学和治疗创新系、艾克斯马赛大学、CNRS INSERM CRCM、F-13009 马赛、法国;laurent.greillier@ap-hm.fr 2 法语肺病学会(SPLF)、F-75006 巴黎、法国;nicolas.girard2@curie.fr (NG);marie.wislez@aphp.fr (MW) 3 法语肿瘤学组(GOLF)、F-75006 巴黎、法国 4 Inserm CIC1401 贝尔格尼研究所和老年癌症患者临床研究平台(PACAN)、F-33076 波尔多、法国;m.gauvrit@bordeaux.unicancer.fr (MG);yaniss.belaroussi@u-bordeaux.fr (YB); matthieu.frasca@chu-bordeaux.fr(MF);pernelle.noize@chu-bordeaux.fr(PN);simone.pelissier@chu-bordeaux.fr(SM-P.)5 巴黎癌症研究所 HEGP 老年肿瘤诊所老年医学系 CARPEM,AP-HP,F-75015 巴黎,法国;elena.paillaud@aphp.fr(EP);philippe.caillet@aphp.fr(PC);soraya.mebarki@aphp.fr(SM)6 巴黎大学健康学院,F-75006 巴黎,法国 7 法国老年肿瘤学会(SoFOG),F-63122 Ceyrat,法国;coline.montegut@ap-hm.fr(CM);boulahssass.r@chu-nice.fr(RB); frederic.pamoukdjian@aphp.fr (FP); romain.corre@ch-cornouaille.fr (RC) 8 居里-蒙苏里胸科研究所,F-75014 巴黎,法国 9 UVSQ 巴黎,F-78000 萨克雷,法国 10 内科老年病学和治疗科 AP-HM,F-13009 马赛,法国 11 尼斯大学医院老年肿瘤康复和自主部门协调科,F-06000 尼斯,法国 12 尼斯索菲亚安提波利斯大学肿瘤年龄中心,F-06100 尼斯,法国 13 科钦医院肿瘤胸外科肺病科 AP-HP,F-75014 巴黎,法国; pascal.wang@aphp.fr 14 巴黎大学科德利埃研究中心,索邦大学 INSERM 团队炎症补体和癌症,F-75006 巴黎,法国 15 老年科 APHP,阿维森医院,F-93000 博比尼,法国 16 I SERM UMR_S942 应激条件下的心血管标志物 MASCOT,巴黎索邦大学诺德大学,F-93000 博比尼,法国 17 肺科 Cornouaille 医院,F-29000 坎佩尔,法国 18 肿瘤科 Institut Bergonié,F-33076 波尔多,法国; m.cabart@bordeaux.unicancer.fr 19 INSERM U955 IRMB Universit é Paris-Est, F-94000 Cré teil, France 20 波尔多大学 Haut-Leveque 医院胸外科,波尔多大学,F-33000 波尔多,法国 21 INSERM 波尔多人口健康研究中心 EPICeNE Team UMR 1219, F-33000 法国波尔多 22 姑息医学科 CHU, F-33000 法国波尔多 23 波尔多人口健康中心 Recherche U1219, Equipe Cancer et Environnement EPICeNE, 波尔多大学, F-33000 法国波尔多 24 临床药理学部 CHU Bordeaux, F-33000 法国波尔多 25 Univ波尔多 INSERM BPH U1219 药物流行病学团队,F-33000 波尔多,法国 26 CNRS EFS ADES 艾克斯-马赛大学,F-13015 马赛,法国 * 通讯地址:anne-laure.couderc@ap-hm。fr;电话:+33(4)91-74-45-30;传真:+33(4)91-74-48-33 † 这些作者对这项工作做出了同等贡献。