Krevní tlak a průtok krve mozkem po zástavě srdce

Pozadí Pacienti trpící mimonemocniční srdeční zástavou (OCHA) mají špatnou prognózu a z pacientů přijatých do nemocnice po návratu spontánního oběhu je jednoleté přežití přibližně 50 % nebo nižší. Anoxie při zástavě srdce a následné reperfuzi po resuscitaci postihuje mozek a další orgány a u pacientů přijatých na jednotku intenzivní péče je nejčastější příčinou úmrtí hypoxicko-ischemické poranění mozku. V minutách po resuscitaci se cerebrální průtok krve (CBF) výrazně zvyšuje, načež je CBF často snížen v následujících 12 až 24 hodinách s regionálními rozdíly, přičemž průtok krve do některých oblastí mozku může být výrazně snížen.

Střední arteriální tlak (MAP) a srdeční výdej jsou často sníženy po zástavě srdce v důsledku dysfunkce myokardu způsobené ischemicko-reperfuzním poškozením, možným infarktem myokardu, který mohl vyvolat zástavu srdce, již existujícím srdečním onemocněním a dále se u mnoha pacientů rozvine sepse- jako zánětlivá reakce. Osoby, které přežily po srdeční zástavě v komatu, jsou obecně chlazeny, intubovány a sedovány pomocí propofolu, který snižuje MAP a přibližně na polovinu snižuje jak CBF, tak rychlost metabolismu mozku. Tradičně se má za to, že CBF není ovlivněn změnami MAP mezi 60 až 150 mmHg tzv. cerebrální autoregulací. Přesto může být CBF ovlivněn změnami v tomto rozsahu MAP a uvádí se, že cerebrální autoregulace je narušena u pacientů resuscitovaných po srdeční zástavě, kdy se CBF stává závislým na MAP.

O účinku MAP na CBF u pacientů s OHCA jsou k dispozici pouze omezené údaje. Cerebrální oxygenace stanovená pomocí blízké infračervené spektroskopie (NIRS) není ovlivněna zvýšením MAP z 65 na 85 mmHg pomocí noradrenalinu. Hodnocení cerebrální oxygenace pomocí NIRS je však ovlivněno noradrenalinem v důsledku kožní vazokonstrikce. V podobné studii u pacientů v anestezii podstupujících chirurgický zákrok NIRS určilo, že cerebrální oxygenace nebyla ovlivněna zvýšením MAP z 62 na 82 mmHg při použití noradrenalinu, zatímco CBF se zvýšil o 15 %.

Pacienti resuscitovaní po srdeční zástavě jsou často hypotenzní (obecně definováni jako MAP < 60-65 mmHg) a hypotenze je spojena se špatným neurologickým výsledkem, který může souviset se sníženou CBF a vyšším stupněm hypoxicko-ischemického poškození mozku. Zůstává však nejasné, zda zvýšení MAP pomocí vazopresorů, jako je noradrenalin, zlepšuje klinický výsledek. Dvě malé studie neprokázaly žádný jasný účinek udržení MAP na 80-100 mmHg ve srovnání s 65-75 mmHg na radiografických měřeních nebo na biomarkery poškození neuronů. V klinické praxi je často cílem MAP ≥ 65 mmHg, ale není jasné, zda lze CBF a jeho metabolismus zvýšit udržováním MAP na vyšší úrovni.

Studie bude zahrnovat dvacet pacientů v komatu resuscitovaných po OCHA z důvodu podezření nebo potvrzené srdeční příčiny a bude provedena do 2 dnů po resuscitaci. Studie vyhodnotí, zda je CBF a cerebrální metabolismus ovlivněn krátkodobým zvýšením MAP na úroveň vyšší, než je zamýšleno v klinické praxi. MAP bude upravena na 65, 80 a 95 mmHg v náhodném pořadí. Noradrenalin bude použit jako nástroj pro hodnocení účinku MAP, protože nemá přímý vliv na CBF.

Cíl Účelem studie je vyhodnotit, zda se u pacientů v komatu po OHCA zvyšuje CBF a cerebrální metabolismus udržováním MAP na vyšší úrovni, než jaká se používá v klinické praxi.

Hypotézy Zvýšení MAP z 65 na 95 mmHg zvýší CBF a cerebrální metabolismus.

Metody

Studie je jednocentrová, prospektivní kohortová studie dvaceti po sobě jdoucích pacientů, kteří jsou po resuscitaci z OHCA v komatu. Pacienti budou zařazeni do 48 hodin po resuscitaci z OHCA, ale nejdříve 6 hodin po návratu spontánního oběhu. Experiment bude proveden co nejdříve po zařazení pacienta. Pacienti budou přijati na kardiologickou jednotku intenzivní péče 2143 v Rigshospitalet, Kodaň, Dánsko. V rámci běžné péče jsou pacienti sedováni pomocí propofolu a k udržení MAP 65 mmHg je podáván noradrenalin. Odhaduje se, že více než 90 % pacientů bude potřebovat noradrenalin k udržení MAP. Před zahájením studie musí být pacient hemodynamicky stabilní po dobu alespoň jedné hodiny s MAP asi 65 mmHg a jakékoli změny v infuzi noradrenalinu nesmí během této doby překročit 25 % dávky. Dále musí být sedace pacienta stabilní po dobu alespoň 30 minut a napětí CO2 na konci výdechu by mělo být stabilní v rozmezí 4,5 až 6,0 kPa. Ve studii výzkumníci dočasně upraví rychlost infuze noradrenalinu na následující tři úrovně MAP:

• MAP 65 mmHg.
• MAP 80 mmHg.
• MAP 95 mmHg.

Pořadí tří úrovní MAP je náhodné nakreslením obálky těsně před začátkem experimentu. Noradrenalin se podává centrálním žilním katétrem pomocí elektronické infuzní pumpy a rychlost infuze se upravuje pomalu, dokud není dosaženo dané hladiny MAP. Noradrenalin je krátkodobý a nemá přímý vliv na CBF. Když je MAP stabilní na dané hladině po dobu alespoň 20 minut, měření se provádějí během následujících 5 minut, načež se rychlost infuze noradrenalinu upraví na další hladinu MAP. Pokud MAP neklesne na 65 mmHg snížením nebo zastavením infuze noradrenalinu, hodnocení se neprovádí. Nebude učiněn žádný pokus o snížení MAP (např. podáním vazodilatátoru). Pokud je k dosažení dané hladiny MAP potřeba rychlost infuze noradrenalinu > 0,5 µg/kg/min, rychlost infuze se dále nezvyšuje a na této úrovni ani na vyšších úrovních MAP se neprovádí žádné hodnocení. Když byla provedena měření na třech úrovních MAP nebo na úrovních MAP, které bylo možné vyhodnotit, je studie dokončena, poté bude kontrola MAP probíhat podle klinické praxe. Studie potrvá přibližně dvě hodiny a v jiných ohledech neovlivní péči o pacienty. Do studie mohou být zařazeni pacienti, kteří v rámci klinické praxe dostávají kromě noradrenalinu inotropy včetně dopaminu, dobutaminu nebo milrinonu. Studie není zkoumáním léčivých přípravků, protože noradrenalin se používá jako nástroj ke kontrole MAP.

Měření

V rámci klinické praxe je zavedena arteriální linie a Swan-Ganzův katétr, monitorováno EKG svodu II, periferní pulzní oxymetrie a provedena echokardiografie. Ve studii se provádějí následující měření:

• MAP se hodnotí invazivně pomocí arteriální linie.
• Srdeční frekvence podle svodu II EKG.
• Periferní saturace O2 pulzní oxymetrií na prstu.
• Srdeční výdej a centrální žilní tlak Swan-Ganzovým katetrem.
• Ejekční frakce levé komory pomocí echokardiografie.
• Pomocí ultrazvuku se do vnitřní jugulární žíly umístí katétr a jeho hrot se posouvá retrográdně k bulbu žíly, aby se vyhodnotil cerebrální metabolismus porovnáním krevních vzorků z arteriální linie a krve z jugulárních žil, která prošla mozkem (viz níže).
• Krev se odebírá z arteriálních, Swan-Ganzových a jugulárních žilních katétrů pro hodnocení koncentrace hemoglobinu, laktátu, glukózy a bikarbonátu, pH a napětí O2 a CO2 pomocí analýzy plynu.
• Z arteriálních a jugulárních žilních katétrů bude odebírána krev pro analýzu metabolomiky, tj. velkého množství metabolitů za účelem popisu metabolismu těla a mozku. Celkem bude odebráno 63 ml krve.
• Průtok krve ve vnitřních krčních a vertebrálních tepnách bude hodnocen na krku pomocí duplexního ultrazvuku s lineární sondou. Vnitřní krční tepna je insonována nejméně 1,5 cm distálně od jejího rozvětvení a vertebrální tepna mezi příčnými výběžky C2-5 s hlavou otočenou přibližně o 30° ke kontralaterální straně. Aby se omezil vliv ventilace, provádějí se na každé úrovni MAP tři přibližně 15 sekundové záznamy a uvádí se průměr. Používá se frekvence 8-12 MHz a zisk je nastaven na co nejvyšší hodnotu, zatímco lumen cévy je bez ozvěny. Průtok krve se vypočítá z naměřené rychlosti krve a průměru cévy, jak se vyhodnotí pomocí automatického softwaru pro sledování stěny cévy. CBF se odhaduje jako dvojnásobek součtu průtoku krve vnitřní karotidou a vertebrální tepnou. Průtok krve vnitřní karotidou a vertebrální arterií bude také korigován na jakékoli změny v PaCO2 pomocí faktoru 19 %/kPa (nepublikované výsledky studie „Cerebral Blood Flow during Propofol Anesthesia“ NCT02951273).
• Okysličení mozkového a deltového svalu se hodnotí pomocí NIRS umístěním přístroje, který vyzařuje a přijímá světlo, na čelo a deltový sval, v daném pořadí.
• Rychlost krve ve střední mozkové tepně je hodnocena transkraniálním dopplerem umístěním ultrazvukové sondy nad spánek.
• Neuroptics NPi-200 pupilometrie bude použita k hodnocení velikosti zornice a světelné reakce.

Hodnoty jsou zprůměrovány za 2 minuty. Součástí studie je umístění katetru do vnitřní jugulární žíly, hodnocení pomocí ultrazvuku a NIRS, pupilometrie a odběry krve. Údaje ze studie budou zahrnovat hemodynamická měření, fyziologické údaje, podávání léků, nastavení ventilátoru a výsledky vzorků krve odebraných v rámci studie. Lékařská anamnéza bude vyhodnocena z pacientské tabulky s ohledem na kritéria pro zařazení a vyloučení a bude zahrnovat věk, pohlaví, předchozí onemocnění, příčinu srdeční zástavy, přednemocniční a hospitalizační léčbu. Informace o úmrtí pacienta nebo neurologické funkci po propuštění z nemocnice budou zaznamenány z lékařské tabulky.

Statistika Velikost studie: Minimální klinicky významný rozdíl v průtoku krve vnitřní karotidou mezi hodnoceními při MAP 65 a 95 mmHg se odhaduje na 15 %. Výpočet výkonu ukázal, že alespoň 16 pacientů bylo zapotřebí k detekci rozdílu v průtoku krve vnitřní krční tepnou o 15 %, což odpovídá přibližně 24 ml/min se standardní odchylkou pro změnu 31 ml/min, aby se dosáhlo 5 % hladina významnosti a síla 80 %. Studie bude zahrnovat 20 pacientů.

Etika Protokol studie (H-22000181) je schválen Regionální etickou komisí regionu Kodaň (De Videnskabsetiske Komiteer Region Hovedstaden, 0045 38666395, Email: vek@regionh.dk, Adresa: Blegdamsvej 60. 1. sal opgang 94A11, DK-2100 Kodaň, Dánsko). Pacienti jsou v komatu, takže při zařazení nemohou poskytnout informovaný souhlas. Informovaný souhlas bude získán od nejbližšího příbuzného a od jiného lékaře v nemocnici, který není spřízněn s oddělením kardiologie nebo léčby pacienta (zákonného zástupce). Studie bude zastavena a pacient vyloučen v případě, že nejbližší příbuzný nebo zákonný zástupce odvolá souhlas s účastí, pokud pacient není ve stavu účastnit se studie nebo pokud existuje podezření na komplikaci související do studia. Pokud pacient nabude vědomí, bude o studii informován a bude muset poskytnout informovaný souhlas, aby mohl být zahrnut do souboru dat.

Pacienti budou hluboce sedováni, a proto nebudou pociťovat žádné nepohodlí související se studií. Vyšetření ultrazvukem, NIRS a pupilometrií je bez rizik. Umístění katetru do vnitřní jugulární žíly je spojeno s menším rizikem krvácení a infekce. Vyšetřovatelé se domnívají, že krátkodobé zvýšení MAP na 80 a 95 mmHg nepředstavuje žádné zvýšené riziko. Studii monitoruje Dánská agentura pro ochranu dat.

Vyšetřovatelé nemají žádný střet zájmů.