The Effect of Percutaneous Auricular Vagus Nerve Stimulation on Postoperative Delirium in Elderly Patients Undergoing Colorectal Cancer Surgery

Technisches Resümee: Die Wirkung der perkutanen aurikulären Vagusnervstimulation auf das postoperative Delirium

Problemstellung
Das postoperative Delirium (POD) ist eine weit verbreitete und schwerwiegende Komplikation bei älteren Patienten, die sich einer kolorektalen Krebsoperation unterziehen, und ist mit nachteiligen klinischen Ergebnissen, einer verlängerten Erholung und erhöhter Mortalität verbunden. Während pharmakologische Interventionen zur Abschwächung der zentralnervösen Entzündung existieren, sind diese oft durch Nebenwirkungen begrenzt. Obwohl physikalische Therapien wie die Vagusnervstimulation (VNS) vielversprechend sind, birgt die direkte chirurgische VNS hohe Risiken, und die Wirksamkeit einer nicht-invasiven transkutanen aurikulären Vagusnervstimulation (TAVNS) speziell für POD bei älteren Patienten mit kolorektalem Karzinom ist bisher unzureichend erforscht. Diese Studie adressiert die Wissenslücke darüber, ob TAVNS die Inzidenz von POD effektiv senken kann, und erläutert deren potenziellen Wirkmechanismus hinsichtlich Neuroprotektion und antiinflammatorischer Reaktionen.

Methodik
Die Studie war eine prospektive Untersuchung an einem einzelnen Zentrum, durchgeführt am Ersten Affiliierten Krankenhaus der Hebei North University, unter Einbeziehung von 180 älteren Patienten (Alter ≥ 65 Jahre, ASA-Grad I–II), die sich einer elektiven laparoskopischen radikalen Resektion eines kolorektalen Karzinoms unterzogen. Die Teilnehmer wurden randomisiert drei Gruppen zugeteilt (60 pro Gruppe):

1. TAVNS-Gruppe: Erhielt tägliche elektrische Stimulation der Region der Auricula concha (mit Fokus auf die Vagusnerv-Verteilung) von einem Tag vor der Operation bis drei Tage nach der Operation. Die Parameter umfassten eine Dauer von 30 Minuten, eine Intensität von 1 mA und eine Frequenz von 20–30 Hz.
2. Sham-Stimulationsgruppe: Erhielt elektrische Stimulation mit identischen Parametern, jedoch an Nicht-Vagusnerv-bereichen der Ohrmuschel.
3. Blank-Kontrollgruppe: Erhielt keine Intervention.

Datenerhebung und Analyse:

• Primäres Outcome: Die Inzidenz von POD wurde mittels des 3-Minuten-Diagnostischen Interviews für CAM-definiertes Delirium (3D-CAM) zum Ausgangszeitpunkt (1 Tag präoperativ) sowie an den postoperativen Tagen 1, 3 und 7 bewertet.
• Sekundäre Outcomes: Die Serumspiegel von Hirnverletzungsmarkern (neuronenspezifische Enolase [NSE] und S100β-Protein) sowie Entzündungszytokinen (Tumornekrosefaktor-α [TNF-α] und Interleukin-6 [IL-6]) wurden mittels ELISA präoperativ, unmittelbar postoperativ sowie an den postoperativen Tagen 1 und 3 gemessen.
• Statistischer Ansatz: Die Daten wurden mittels SPSS 21.0 analysiert. Für den Gruppenvergleich wurden die einfaktorielle ANOVA oder der Wilcoxon-Rangsummentest verwendet, während innerhalb der Gruppen gepaarte t-Tests angewandt wurden. Ein Signifikanzniveau von α = 0,05 wurde festgelegt.

Wesentliche Ergebnisse
Von den 18enrollees Patienten schlossen 174 die Studie nach Ausschluss aufgrund von verlängerten Operationszeiten, Konversion zur offenen Operation oder Verweigerung des Follow-ups ab (58 pro Gruppe). Die Basismerkmale waren über die Gruppen hinweg vergleichbar.

• POD-Inzidenz: Die TAVNS-Gruppe zeigte an den postoperativen Tagen 1, 3 und 7 eine signifikant niedrigere Inzidenz von POD im Vergleich zu sowohl der Sham- als auch der Blank-Kontrollgruppe (P < 0,05). Es wurde kein statistisch signifikanter Unterschied zwischen der Sham- und der Blank-Kontrollgruppe beobachtet (P > 0,05).
  • Tag 7 POD-Raten: TAVNS (1,72 %) vs. Sham (5,17 %) vs. Blank (6,89 %).
• Biomarker-Spiegel:
  • Hirnverletzungsmarker: Die postoperativen NSE- und S100β-Spiegel waren in der TAVNS-Gruppe an den Tagen 1 und 3 signifikant niedriger als in den beiden anderen Gruppen (P < 0,05). Die Sham- und Blank-Gruppen zeigten keinen signifikanten Unterschied zueinander.
  • Entzündungszytokine: Ähnlich wurden die Serumspiegel von TNF-α und IL-6 in der TAVNS-Gruppe an den postoperativen Tagen 1 und 3 im Vergleich zu den Kontrollgruppen signifikant reduziert (P < 0,05). Auch hier bestand kein signifikanter Unterschied zwischen der Sham- und der Blank-Gruppe.

Zentrale Beiträge
Diese Studie liefert klinische Evidenz dafür, dass die nicht-invasive TAVNS effektiv zur Reduktion der Inzidenz von postoperativem Delir bei älteren Patienten mit kolorektalem Karzinom beiträgt. Sie unterscheidet den therapeutischen Effekt der Vagusnervstimulation von unspezifischer elektrischer Stimulation durch die Verwendung einer Sham-Kontrollgruppe und zeigt auf, dass die spezifische anatomische Zielsetzung der Auricula concha entscheidend für die Wirksamkeit ist. Darüber hinaus korreliert die Studie die klinische Verbesserung mit biochemischen Veränderungen und legt nahe, dass TAVNS ihre protektiven Effekte durch die gleichzeitige Hemmung von zentralnervösen Verletzungsmarkern und systemischen Entzündungsreaktionen ausübt.

Bedeutung und Ansprüche
Die Autoren behaupten, dass TAVNS eine praktikable, risikoarme und nebenwirkungsfreie physikalische Therapiealternative für das Management von POD in Hochrisiko-Patientenpopulationen darstellt. Die Studie postuliert, dass der Wirkmechanismus in der Aktivierung des cholinergen antiinflammatorischen Signalwegs über afferente Vagusfasern in der Concha-Region liegt. Diese Aktivierung führt zur Hemmung proinflammatorischer Zytokine (TNF-α, IL-6) und zur Milderung von Schädigungen der Blut-Hirn-Schranke sowie neuronaler Verletzungen (indiziert durch reduziertes NSE und S100β). Die Ergebnisse legen nahe, dass TAVNS in perioperative Versorgungsprotokolle integriert werden könnte, um die neurologischen Ergebnisse bei älteren Patienten zu verbessern, wo pharmakologische Optionen durch Toxizität begrenzt sind. Die Studie kommt zu dem Schluss, dass die spezifische Stimulation des Verteilungsschwerpunkts des Nervus vagus in der Ohrmuschel notwendig ist, um diese neuroprotektiven und antiinflammatorischen Vorteile zu erzielen.