Einleitung Eine Imbalance des Parasympathikus wird als Auslöser eines postoperativen Delirs diskutiert. Die Etablierung einer validen Risikostratifizierung vor Operationen ist für Menschen im höheren Lebensalter notwendig, um das individuelle postoperative Delir (POD) Risiko reduzieren zu können. Soweit wir wissen, existieren keine prospektiven präoperativen HRV Untersuchungen an operierten Älteren und dem Auftreten eines POD. Es liegen keine Daten vor, die einen Vergleich zulassen. Ziel dieser Studie war, ob präoperative Unterschiede der Parasympathikus Aktivität bei Patienten*innen mit und ohne POD durch HRV Messungen detektiert werden können.
Methodik Diese Untersuchung wurde bei 174 Patienten*innen der BioCog-Studie ("Biomarker Development for Postoperative Cognitive Impairment in the Elderly") durchgeführt, die mindestens 65 Jahre alt waren. Beobachtet wurde an einem gemischt chirurgischen Kollektiv die präoperative HRV und das Auftreten eines POD nach Kriterien der BioCog-Studie. Die HRV wurde anhand der Frequenzbereichs Methode [die die Parameter Low-Frequency Power (LF) und High-Frequency Power (HF) und High-Frequency Power bezogen auf Normalized Units (HFnu) sowie die LF/HF Ratio umfasst] gemessen. HF und HFnu erlauben Aussagen über die parasympathische Aktivität, die LF/HF Ratio über die sympathovagale Balance. Weiterführend wurden die Patienten*innen mit besonders hoher und niedriger Parasympathikus Aktivität (anhand der LF/HF Ratio) analysiert.
Ergebnisse Im Median waren die 174 Patienten*innen 72 Jahre alt, 46 % (n=80) waren weiblich. Ein POD erlitten 21 % (n=37) der Patienten*innen. Signifikante Gruppenunterschiede in den HRV Parametern zwischen Patienten*innen mit und ohne POD zeigten sich nicht. Logistische Regressionsanalysen für jeden HRV Parameter zeigten keine Assoziation zu POD (HRV Parameter, Odds Ratio (95%-Konfidenz Intervall) p-Wert; Total Power 1,00 (1,00 bis 1,00), p-Wert: 0,144; Low-Frequency Power 1,00 (1,00 bis 1,00), p-Wert: 0,730; High-Frequency Power 1,00 (1,00 bis 1,00), p-Wert: 0,818; LF/HF Ratio 0,99 (0,88 bis 1,12), p-Wert: 0,952; HF(nu) 0,997 (0,966 bis 1,030) , p-Wert: 0,870). Besonders hohe Parasympathikus Aktivität (LF/HF ≤ 0,4) steigert die POD Wahrscheinlichkeit um ca. 6 % (OR: 6,408; [KI95%: 1,125 - 36,517]; p-Wert: 0,036).
Schlussfolgerung Es ist anzunehmen, dass Patienten*innen, deren Vegetativum vor Operationen überdurchschnittlich aktiviert ist, weiteren Anforderungen mit einer nur eingeschränkten physiologischen Reflexantwort begegnen können. Extremwertanalysen der LF/HF Ratio zeigten, dass eine Reduktion der LF/HF Ratio, sprich eine besonders hohe Parasympathikus Aktivität, mit einem erhöhten POD Risiko verbunden ist. Fehlende Referenzwerte, hohe interindividuelle HRV Varianz und ein methodenbedingter Selektionsbias stellt die HRV Frequenzbereichs Methode im klinischen Alltag vor Limitationen.
Backround An imbalance of the parasympathetic nervous system is discussed as the trigger of a postoperative delirium (POD). Establishing a valid risk stratification before surgery is necessary for older people to reduce the individual POD risk. To the best of our knowledge there are no prospective preoperative heart rate variability (HRV) examinations on operated elderly people and the appearance of a POD. The aim of this study was to determine whether preoperative differences in parasympathetic activity in patients with and without POD could be detected by HRV measurements.
Methods The BioCog-Study ("Biomarkers Development for Postoperative Cognitive Impairment in the Elderly") was designed to the development of a biomarker panel to assess the individual POD risk. This analysis is based on a subgroup of the observational multicenter BioCog-Study comprising patients, who were at least 65 years of age. In a mixed surgical cohort, the preoperative HRV and POD according to criteria of the BioCog-Study were observed. HRV was measured by the Frequency Domain Method [which includes the parameters Low-Frequency Power (LF), High-Frequency Power (HF), High-Frequency Power related to Normalized Units (HFnu) and the LF/HF Ratio]. HF and HF(nu) evaluate the parasympathetic activity, the LF/HF Ratio the sympathovagal balance. The patients with particularly high and low parasympathetic activity were further analyzed (using the LF/HF Ratio).
Results The analysis included 174 patients, of whom 45.9% (n=80) were female, median age was 72 years. POD suffered 21.3% (n=37) of the patients. No significant group differences in the HRV Parameters were detected. Logistic regression analyzes for each HRV Parameter showed no POD association (HRV parameter, odds ratio (95% confidence interval) p-value; Total Power 1.00 (1.00 to 1.00), p-value: 0.144; Low- Frequency Power 1.00 (1.00 to 1.00), p-value: 0.730; High-Frequency Power 1.00 (1.00 to 1.00), p-value: 0.818; LF / HF Ratio 0.99 (0.88 to 1.12), p-value: 0.952; HF(nu) 0.997 (0.966 to 1.030), p-value: 0.870). Particularly high parasympathetic activity (LF/HF ≤ 0.4) increases the POD risk by approx. 6% (OR: 6.408; [KI95%: 1.125 - 36.517]; p: 0.036).
Conclusion It can be assumed that patients with preoperatively pitched vegetative state are limited in physiological reflex response for further requirements. Extreme value analyzes of the LF/HF Ratio showed that a reduction, i.e. a particularly high parasympathetic activity, is associated with an increased POD risk. Missing reference values, high interindividual HRV variance and a method-related selection bias pose limitation to the use of HRV frequency method in everyday clinical practice.
