A.背景和理由：

尽管呼吸道末端潮气控制是麻醉管理的基本原理，但在麻醉过程中通常看到的末端潮汐（ET）O2和二氧化碳的范围可能会显着偏离清醒基线状态，但并未被视为一种。在先前的研究中，POD的潜在贡献者。在自发通气重建过程中机械通气和高碳酸症期间低碳酸氢菌的时期很常见。在麻醉诱导期间使用100％氧，O2浓度为50％的麻醉的出现和维持是典型的。这些改变在呼吸气体中的影响对脑血流和氧合作用具有显着影响，这可能与认知功能障碍有关。研究人员计划检查麻醉和手术期间ET O2和CO2中受控变化对POD发病率的影响。

B.假设和研究目标：

研究人员推进了一个假设，即ET呼吸气体控制是麻醉期间的关键管理考虑。比以前想象的要重要得多。老年患者似乎面临着“颅内偷窃”区域CBF的风险，而二氧化碳和O2的改变。研究人员先前的研究证实了CO2管理与POD之间的关联。先前的MR成像表明，高氧和低核酸症的结合可能特别令人担忧，这是麻醉期间非常普遍的情况。研究人员认为，可以通过试图维持患者基线值或附近的呼吸气体在进行麻醉期间稳定CBF的呼吸道通过维持或附近的呼吸器来优化麻醉剂治疗。在神经外科手术过程中发生了例外，其中可能需要对降低ET CO2进行故意改变。在我们先前的工作中，通过受控ET的气体操纵所见的明显CBF波动意味着在麻醉下可能发生这种CBF变化，而ET气体通常会发生类似的ET发生变化。研究人员建议，CBF和氧合的如此大的变化可能是易感个体中POD发展的一个因素。此处提出了一项可行性试验，该试验是在患者自己的基线上对ET气体进行严格维护，以研究这种管理是否会影响POD的发生率。

C.方法论：总结研究地点（设施），资格标准，有关招聘，同意和随机分组的详细信息，干预措施，协变量，数据源，适用。

十二名接受高危手术的患者将通过HSC通过美感诊所（PAC）进行研究，以参加术后住院。见证的知情同意书将从每个患者那里获得。排除标准将包括同时计划的颈动脉内膜切除术，颈动脉狭窄 - 如果先前记录的，计划的神经外科手术，包括幽闭恐惧症在内的MRI的禁忌症，预期的单肺麻醉，以及已知的慢性阻塞性肺部疾病，具有CO2 co2 co2 retention。在手术前的一周内，将在术前观察患者，以立即进行全面的神经心理学测试，然后立即进行MRI BOLD CO2和O2胁迫测试。训练有素的心理师将在大约1小时内进行一系列神经心理学测试。随后，将进行MRI大胆的应力测试。患者将接受手术，而不会改变其麻醉治疗，除了ET CO2在0.3时为±2.5 mm Hg的基线和FIO2，诱导后，这将与动脉血液气体相关，以将动脉O2维持在125±25 mm Hg。手术后，受过训练的人员对所有评估的术前绩效视而不见，将对多达5天（包括手术日）（手术日）进行每天的POD评估。术后至少1个月将通过电话与患者联系，并询问他们的认知。

素质评估 - 术前的精神病学和神经心理学评估：PAC初步招募后，患者将完成经过验证的患者健康问卷（PHQ-9），以评估抑郁症状和广义焦虑症量表（GAD-7），以评估焦虑症状，以评估焦虑症状，，评估焦虑症状，，，评估焦虑症以及先前由卫生专业人员提出的关于精神障碍诊断的自我报告。对于神经心理学测试，将使用小径A和Weschler成人智力量表（WAIS）-IV数字跨度评估注意力；使用WAIS-IV数字符号编码的信息处理速度；使用霍普金斯语言学习测试的口头记忆；使用Rey的复杂人物（复制试验）的视觉结构，计划和组织；使用Rey的复杂人物（立即召回试验）的视觉记忆；执行功能/处理速度使用TRAILS B和DELIS-KAPLAN执行功能系统（DKEFS）颜色字干涉；使用FAS和动物流利的语言和语义流利；使用Clox I（免费抽奖）和II（复制）的空间技能；以及使用迷你精神状态检查（MMSE）的全球认知和心理状态。

术前神经影像学和CO2和O2应力测试：在神经影像学期间将进行CO2和O2应力测试，在此过程中，所有参与者都具有基于模型的前瞻性端潮（MPET）CO2靶向，可通过在固定浓度下精确地递送CO2和O2实现。使用由计算机化加油机（Respiract™，Thornhill Research Inc.，多伦多）调节的顺序呼吸电路。该设备允许在异氧化条件下和在等含量条件下精确的末端潮汐O2下的潮汐潮CO2水平进行潮汐潮汐二氧化碳水平。所有MR图像将使用Siemens Verio 3.0T MR Scanner获取，并带有12频道拼手阵列头圈。

压力源评估 - 术中评估：将插入动脉插管以监测血压和串行ABG测定。将绘制基线ABG，以确定房间空气上静止的动脉二氧化碳和O2。这些措施将确定麻醉持续时间的末端潮气气值的目标点。所有患者都将接受全身麻醉剂，或者作为空气中的挥发剂：O2。感应后的FIO2后立即将基于动脉CO2的值和AA CO2梯度中记录的差异确定的末端二氧化碳将设置为0.3。在麻醉剂的持续时间内，包括出现末端二氧化碳将与确定的值调节至不超过±2.5 mmHg。如果末端潮汐O2令人满意，并且脉搏血氧饱和度高于98％，则FIO2将不变。如果FIO2在任何时候大于15分钟的0.5大于0.5。血液动力学，潮气潮气张力（O2，CO2和麻醉蒸气）将使用数据采集系统以1 Hz记录，并存储在笔记本电脑上。在他们的外科手术结束时，所有患者最初将在恢复室进行监测，然后转移到手术重症监护室或住院外科病房。数据流将被处理，与Excel整理，并转移到SPSs进行分析。

del妄的术后评估：训练有素的盲人访调员将进行CAM-S，这是一个结构化的10-15分钟临床访谈，以评估POD的存在和严重性。总严重程度评分将基于一个总数范围从0到19的总数。除非在5天之前出院）。亚阈值del妄（ST-POD）将定义为那些不符合完整标准的人，而是在术后至少1个术后日期表现出长时间的严重程度得分（≥5）。

统计分析：BOLD成像将通过SPM处理为第一和第二级分析。第二层分析定义了基于该机构开发的正常对照组的成年地图的体素计数的异常图像模式的切点。围手术期数据将使用SPSS进行分析。双变量相关性将检查认知摘要得分与精神病严重程度评分之间的关​​系，如PHQ-9和GAD-7所示，具有连续的严重性POD度量。如果指出了显着的结果，将进行双变量线性回归模型，然后进行控制年龄，教育，性别和术前基线POD的模型。研究人员还将进行方差分析，以检查跨pod，st-pod和Full Pod的原发性素质透视和应力因素之间的平均得分差异。

D.主要结果：

可行性研究CO2和O2的最终潮气气体控制的可行性研究，以术中定义目标。

E.次要结果：

使用这种管理方法的POD相关性与我们的压力分析模型中的其他结果标记。易于维护这种麻醉方法。评估不利结果。

F.可行性：通过功率分析证明样本量合理。如果没有进行电源分析，请说明原因。对于前瞻性研究，讨论预期的符合条件参与者人数，招聘率和流失率的期望术语的期望持续时间。对于回顾性研究，将样本量与可用数据联系起来。

这项拟议研究的所有技术方面均已建立，包括在手术室中进行全面的心理测试，MR成像和高保真数据获取。 HSC已进行了一支能够进行这项可行性研究的知识渊博的团队。这项拟议的研究不足以确定评估受控潮汐气体控制的优点。这项研究将检查该方法在12例患者中的可行性。基于POD的50％降低（也许是乐观的，在0.05的α和0.80的β为0.80的Aβ中，研究人员设想与标准管理组相比，需要136名患者真正评估该方法的优点。这在此范围内。一个中心，但这样的估计可能过于热心。

G.陈述预期结果：

研究人员预计，在这项可行性研究中，POD的发生率有所下降，其中50％在我们先前的研究中（全POD发病率为25％）。这项研究的结果数据将用于建立对POD发病率的正式功率分析，以允许基于PACT参与的更正式和全面的RCT。

• 术后混乱
• 谵妄
• 麻醉并发症

• Mutch WAC，El-Gabalawy R，Girling L，Kilborn K，Jacobsohn E.麻醉下的末端潮汐低核预测术后der妄。前神经。 2018年8月17日； 9：678。 doi：10.3389/fneur.2018.00678。 2018年环保。
• Mutch Wac，El-Gabalawy R，Ryner L，Puig J，Essig M，Kilborn K，Fidler K，Graham MR。大脑粗体MRI O（2）和CO（2）应力测试：手术后对围手术期神经认知障碍的影响。残疾人护理。 2020年3月4日； 24（1）：76。 doi：10.1186/s13054-020-2800-3。
• Mutch Wac，El-Gabalawy RM，Graham MR。术后del妄，学习和麻醉神经毒性：一些观点和方向。前神经。 2018年3月20日； 9：177。 doi：10.3389/fneur.2018.00177。 2018年环保。
• El-Gabalawy R，Patel R，Kilborn K，Blaney C，Hoban C，Ryner L，Funk D，Legaspi R，Fisher JA，Duffin J，Mikulis DJ，Mutch Wac。一种新型的压力分析模型，以预测术后del妄的风险：对术中管理的影响。前衰老神经科学。 2017年8月18日； 9：274。 doi：10.3389/fnagi.2017.00274。 2017年环保。
• Mutch WAC，El -Gabalawy R.麻醉和术后del妄：药剂是稻草人 - 问题是CO（2）。可以。 2017年6月； 64（6）：678-680。 doi：10.1007/s12630-017-0859-3。 Epub 2017 3月10日。
• Ellis MJ，Ryner LN，Sobczyk O，Fierstra J，Mikulis DJ，Fisher JA，Duffin J，WA Mutch。脑震荡中脑血管反应性的神经影像学评估：当前的概念，方法论考虑和文献综述。前神经。 2016年4月29日; 7：61。 doi：10.3389/fneur.2016.00061。 2016年环保。

纳入标准：

• 能够提供知情同意
• 选修大型手术需要术后2天至少住宿
• 没有禁忌MRI的禁忌症

排除标准：

• 无法提供知情同意
• 慢性阻塞性肺疾病（COPD）的二氧化碳保留率
• 积极的心力衰竭' target='_blank'>充血性心力衰竭（CHF）
• 无法充分参加ir妄筛查，包括盲人，聋人，文盲或不流利的英语或法语
• 术中意识的先前情节

A.背景和理由：

尽管呼吸道末端潮气控制是麻醉管理的基本原理，但在麻醉过程中通常看到的末端潮汐（ET）O2和二氧化碳的范围可能会显着偏离清醒基线状态，但并未被视为一种。在先前的研究中，POD的潜在贡献者。在自发通气重建过程中机械通气和高碳酸症期间低碳酸氢菌的时期很常见。在麻醉诱导期间使用100％氧，O2浓度为50％的麻醉的出现和维持是典型的。这些改变在呼吸气体中的影响对脑血流和氧合作用具有显着影响，这可能与认知功能障碍有关。研究人员计划检查麻醉和手术期间ET O2和CO2中受控变化对POD发病率的影响。

B.假设和研究目标：

研究人员推进了一个假设，即ET呼吸气体控制是麻醉期间的关键管理考虑。比以前想象的要重要得多。老年患者似乎面临着“颅内偷窃”区域CBF的风险，而二氧化碳和O2的改变。研究人员先前的研究证实了CO2管理与POD之间的关联。先前的MR成像表明，高氧和低核酸症的结合可能特别令人担忧，这是麻醉期间非常普遍的情况。研究人员认为，可以通过试图维持患者基线值或附近的呼吸气体在进行麻醉期间稳定CBF的呼吸道通过维持或附近的呼吸器来优化麻醉剂治疗。在神经外科手术过程中发生了例外，其中可能需要对降低ET CO2进行故意改变。在我们先前的工作中，通过受控ET的气体操纵所见的明显CBF波动意味着在麻醉下可能发生这种CBF变化，而ET气体通常会发生类似的ET发生变化。研究人员建议，CBF和氧合的如此大的变化可能是易感个体中POD发展的一个因素。此处提出了一项可行性试验，该试验是在患者自己的基线上对ET气体进行严格维护，以研究这种管理是否会影响POD的发生率。

C.方法论：总结研究地点（设施），资格标准，有关招聘，同意和随机分组的详细信息，干预措施，协变量，数据源，适用。

十二名接受高危手术的患者将通过HSC通过美感诊所（PAC）进行研究，以参加术后住院。见证的知情同意书将从每个患者那里获得。排除标准将包括同时计划的颈动脉内膜切除术，颈动脉狭窄 - 如果先前记录的，计划的神经外科手术，包括幽闭恐惧症在内的MRI的禁忌症，预期的单肺麻醉，以及已知的慢性阻塞性肺部疾病，具有CO2 co2 co2 retention。在手术前的一周内，将在术前观察患者，以立即进行全面的神经心理学测试，然后立即进行MRI BOLD CO2和O2胁迫测试。训练有素的心理师将在大约1小时内进行一系列神经心理学测试。随后，将进行MRI大胆的应力测试。患者将接受手术，而不会改变其麻醉治疗，除了ET CO2在0.3时为±2.5 mm Hg的基线和FIO2，诱导后，这将与动脉血液气体相关，以将动脉O2维持在125±25 mm Hg。手术后，受过训练的人员对所有评估的术前绩效视而不见，将对多达5天（包括手术日）（手术日）进行每天的POD评估。术后至少1个月将通过电话与患者联系，并询问他们的认知。

素质评估 - 术前的精神病学和神经心理学评估：PAC初步招募后，患者将完成经过验证的患者健康问卷（PHQ-9），以评估抑郁症状和广义焦虑症' target='_blank'>焦虑症量表（GAD-7），以评估焦虑症' target='_blank'>焦虑症状，以评估焦虑症' target='_blank'>焦虑症状，，评估焦虑症' target='_blank'>焦虑症状，，，评估焦虑症' target='_blank'>焦虑症以及先前由卫生专业人员提出的关于精神障碍诊断的自我报告。对于神经心理学测试，将使用小径A和Weschler成人智力量表（WAIS）-IV数字跨度评估注意力；使用WAIS-IV数字符号编码的信息处理速度；使用霍普金斯语言学习测试的口头记忆；使用Rey的复杂人物（复制试验）的视觉结构，计划和组织；使用Rey的复杂人物（立即召回试验）的视觉记忆；执行功能/处理速度使用TRAILS B和DELIS-KAPLAN执行功能系统（DKEFS）颜色字干涉；使用FAS和动物流利的语言和语义流利；使用Clox I（免费抽奖）和II（复制）的空间技能；以及使用迷你精神状态检查（MMSE）的全球认知和心理状态。

术前神经影像学和CO2和O2应力测试：在神经影像学期间将进行CO2和O2应力测试，在此过程中，所有参与者都具有基于模型的前瞻性端潮（MPET）CO2靶向，可通过在固定浓度下精确地递送CO2和O2实现。使用由计算机化加油机（Respiract™，Thornhill Research Inc.，多伦多）调节的顺序呼吸电路。该设备允许在异氧化条件下和在等含量条件下精确的末端潮汐O2下的潮汐潮CO2水平进行潮汐潮汐二氧化碳水平。所有MR图像将使用Siemens Verio 3.0T MR Scanner获取，并带有12频道拼手阵列头圈。

压力源评估 - 术中评估：将插入动脉插管以监测血压和串行ABG测定。将绘制基线ABG，以确定房间空气上静止的动脉二氧化碳和O2。这些措施将确定麻醉持续时间的末端潮气气值的目标点。所有患者都将接受全身麻醉剂，或者作为空气中的挥发剂：O2。感应后的FIO2后立即将基于动脉CO2的值和AA CO2梯度中记录的差异确定的末端二氧化碳将设置为0.3。在麻醉剂的持续时间内，包括出现末端二氧化碳将与确定的值调节至不超过±2.5 mmHg。如果末端潮汐O2令人满意，并且脉搏血氧饱和度高于98％，则FIO2将不变。如果FIO2在任何时候大于15分钟的0.5大于0.5。血液动力学，潮气潮气张力（O2，CO2和麻醉蒸气）将使用数据采集系统以1 Hz记录，并存储在笔记本电脑上。在他们的外科手术结束时，所有患者最初将在恢复室进行监测，然后转移到手术重症监护室或住院外科病房。数据流将被处理，与Excel整理，并转移到SPSs进行分析。

del妄的术后评估：训练有素的盲人访调员将进行CAM-S，这是一个结构化的10-15分钟临床访谈，以评估POD的存在和严重性。总严重程度评分将基于一个总数范围从0到19的总数。除非在5天之前出院）。亚阈值del妄（ST-POD）将定义为那些不符合完整标准的人，而是在术后至少1个术后日期表现出长时间的严重程度得分（≥5）。

统计分析：BOLD成像将通过SPM处理为第一和第二级分析。第二层分析定义了基于该机构开发的正常对照组的成年地图的体素计数的异常图像模式的切点。围手术期数据将使用SPSS进行分析。双变量相关性将检查认知摘要得分与精神病严重程度评分之间的关​​系，如PHQ-9和GAD-7所示，具有连续的严重性POD度量。如果指出了显着的结果，将进行双变量线性回归模型，然后进行控制年龄，教育，性别和术前基线POD的模型。研究人员还将进行方差分析，以检查跨pod，st-pod和Full Pod的原发性素质透视和应力因素之间的平均得分差异。

D.主要结果：

可行性研究CO2和O2的最终潮气气体控制的可行性研究，以术中定义目标。

E.次要结果：

使用这种管理方法的POD相关性与我们的压力分析模型中的其他结果标记。易于维护这种麻醉方法。评估不利结果。

F.可行性：通过功率分析证明样本量合理。如果没有进行电源分析，请说明原因。对于前瞻性研究，讨论预期的符合条件参与者人数，招聘率和流失率的期望术语的期望持续时间。对于回顾性研究，将样本量与可用数据联系起来。

这项拟议研究的所有技术方面均已建立，包括在手术室中进行全面的心理测试，MR成像和高保真数据获取。 HSC已进行了一支能够进行这项可行性研究的知识渊博的团队。这项拟议的研究不足以确定评估受控潮汐气体控制的优点。这项研究将检查该方法在12例患者中的可行性。基于POD的50％降低（也许是乐观的，在0.05的α和0.80的β为0.80的Aβ中，研究人员设想与标准管理组相比，需要136名患者真正评估该方法的优点。这在此范围内。一个中心，但这样的估计可能过于热心。

G.陈述预期结果：

研究人员预计，在这项可行性研究中，POD的发生率有所下降，其中50％在我们先前的研究中（全POD发病率为25％）。这项研究的结果数据将用于建立对POD发病率的正式功率分析，以允许基于PACT参与的更正式和全面的RCT。

• 术后混乱
• 谵妄
• 麻醉并发症

• Mutch WAC，El-Gabalawy R，Girling L，Kilborn K，Jacobsohn E.麻醉下的末端潮汐低核预测术后der妄。前神经。 2018年8月17日； 9：678。 doi：10.3389/fneur.2018.00678。 2018年环保。
• Mutch Wac，El-Gabalawy R，Ryner L，Puig J，Essig M，Kilborn K，Fidler K，Graham MR。大脑粗体MRI O（2）和CO（2）应力测试：手术后对围手术期神经认知障碍的影响。残疾人护理。 2020年3月4日； 24（1）：76。 doi：10.1186/s13054-020-2800-3。
• Mutch Wac，El-Gabalawy RM，Graham MR。术后del妄，学习和麻醉神经毒性：一些观点和方向。前神经。 2018年3月20日； 9：177。 doi：10.3389/fneur.2018.00177。 2018年环保。
• El-Gabalawy R，Patel R，Kilborn K，Blaney C，Hoban C，Ryner L，Funk D，Legaspi R，Fisher JA，Duffin J，Mikulis DJ，Mutch Wac。一种新型的压力分析模型，以预测术后del妄的风险：对术中管理的影响。前衰老神经科学。 2017年8月18日； 9：274。 doi：10.3389/fnagi.2017.00274。 2017年环保。
• Mutch WAC，El -Gabalawy R.麻醉和术后del妄：药剂是稻草人 - 问题是CO（2）。可以。 2017年6月； 64（6）：678-680。 doi：10.1007/s12630-017-0859-3。 Epub 2017 3月10日。
• Ellis MJ，Ryner LN，Sobczyk O，Fierstra J，Mikulis DJ，Fisher JA，Duffin J，WA Mutch。脑震荡中脑血管反应性的神经影像学评估：当前的概念，方法论考虑和文献综述。前神经。 2016年4月29日; 7：61。 doi：10.3389/fneur.2016.00061。 2016年环保。

纳入标准：

• 能够提供知情同意
• 选修大型手术需要术后2天至少住宿
• 没有禁忌MRI的禁忌症

排除标准：

• 无法提供知情同意
• 慢性阻塞性肺疾病（COPD）的二氧化碳保留率
• 积极的心力衰竭' target='_blank'>充血性心力衰竭（CHF）
• 无法充分参加ir妄筛查，包括盲人，聋人，文盲或不流利的英语或法语
• 术中意识的先前情节