Steroidy a mikrocirkulace v kardiochirurgii (SICS)

Úvod Kardiochirurgie je spojena s různou závažností orgánové dysfunkce, která dále vede ke zvýšení délky pobytu na JIP (JIP LOS) nebo dokonce vyšší mortalitě. V úvahu vstupují různé mechanismy, od globální přes regionální hemodynamiku až po změny mikrocirkulace.

Ty jsou způsobeny intenzivní zánětlivou reakcí vyvolanou kontaktem krve s povrchy kardiopulmonálního bypassu, kontaktem krev – vzduch z kardiotomické aspirace, heparinem a heparinem – protaminovými komplexy, ischemií – reperfuzními mediátory a toxiny z trávicí trubice.

Tyto změny jsou pozorovány jak při operaci bijícího srdce, tak při operaci s kardiopulmonálním bypassem (CBP). Zánětlivá odpověď je pravděpodobně méně důležitá při operaci off-pump, i když je to často zpochybňovaná hypotéza a některé publikace ukazují, že změny spojené s CBP mohou být pouze přechodné.

Zánětlivá odpověď je možná snížena podáním vysokých dávek kortikoidů při úvodu do anestezie - zachováním integrity buněčné membrány, adhezí leukocytů a oslabením buněčné imunity a nakonec snížením uvolňování komplementu a cytokinů.

Četné metaanalýzy ukazují výhody této strategie s přijatelným bezpečnostním profilem:

• Snížení fibrilace síní
• Možné snížení LOS na JIP
• Stejný výskyt infekce rány

V rámci rizik lze pozorovat:

• Vyšší výskyt hyperglykémie
• Žádný dopad na celkovou mortalitu Dvě nedávné velké RCT však nenalezly žádný přínos, pokud jde o morbiditu-mortalitu, výskyt infekce v ráně a možná i zvýšení počtu reintervencí kvůli tamponnádě.

Vzhledem k nízké míře důkazů o skutečných přínosech a některých sekundárních účincích bylo některým kardiochirurgickým centrem od systematického používání kortikoidů (aplikovaných v našem centru) upuštěno.

Přesto by kortikoidy mohly být prospěšné ve specifických podskupinách. Pro identifikaci těchto pacientů je důležité porozumět mechanismu změn mikrocirkulace v podmínkách kardiochirurgické operace s CBP a vlivu kortikoidů na CBP indukované zánětlivé procesy.

Změny endoteliální funkce pod CBP lze pozorovat na třech úrovních:

1. endoteliální reaktivita (vazodilatace a vazokonstrikce)
2. průtok krve (zrychlení a zpomalení)
3. glykokalyx (endoteliální ochranná vrstva) Tyto tři složky mikrocirkulace jsou pevně spojeny. De Backerova studie o sublingvální mikrocirkulaci ukazuje její změny specifické pro tento typ operace (výraznější u kardiochirurgie s CBP než off-pump) a nebyly nalezeny u malých operací (tyreoidektomie). Zjistil také pozitivní korelaci s hladinou laktátu. Srdeční chirurgii lze považovat za zajímavý model studie mikrocirkulace a endoteliální funkce.

Hypotézou výzkumníků je, že změny mikrocirkulace spolu s modifikacemi endoteliální funkce v kardiochirurgii s CBP jsou způsobeny poškozením endoteliálních buněk a poškozením jejich ochranné vrstvy - glykokalyx, což je stav, který dereguluje reaktivitu periferní tkáně na hypoxii, a že kortikoidy by je mohly snížit. změny.

Výzkumníci budou studovat endoteliální funkci třemi metodami:

A/ FMD (Flow Mediated vasoDilation), což je neinvazivní technika považovaná od konce 90. let za zlatý standard pro hodnocení endoteliální reaktivity. Je založen na echografickém měření variace průměru brachiální arterie a dopplerovském vyhodnocení průtoku během epizody přechodné ischemie vyvolané pneumatickým nafouknutím manžety (test vaskulární okluze).

Tři studie prokázaly reverzibilní změnu endoteliální funkce hlavně po kardiochirurgickém výkonu s použitím CBP s kontinuálním průtokem krve (variace FMD asi 11 %). S očekáváním snížení endoteliální dysfunkce kortikoidy o 5 % budou vyšetřovatelé analyzovat skupinu 60 pacientů (30 ve skupině s kortikoidy a 30 ve skupině s placebem). V předchozích studiích je variace významná již tehdy, když se FMD pohybuje od 1,5 do 2 %.

B/ NIRS (blízká infračervená spektroskopie) - je to neinvazivní technika, která měří saturaci periferní tkáně kyslíkem a umožňuje vyhodnotit spotřebu kyslíku a reaktivitu mikrocirkulace během testu uzávěru tepny distálně od kompresivní manžety.

Změny proměnných odvozených od delta StO2 (saturace periferní tkáně kyslíkem) po ischemicko-reperfuzní příhodě spíše než absolutní hodnota StO2 predikují špatnou prognózu u septického pacienta nebo u těžkého poranění hlavy. Těmito proměnnými jsou delta StO2, HbT (celkový tkáňový hemoglobin) a THI (index svalového hemoglobinu). Z těchto prvků lze vypočítat další: RdecStO2 (rychlost poklesu StO2 při ischemické příhodě odrážející spotřebu kyslíku tkání) a RincStO2 (rychlost zvýšení StO2 během reperfuzní fáze, odpovídající relativní hyperémii). Oba jsou vyjádřeny v %/s. Intenzitu reperfuze lze kvantifikovat pomocí delta THI.

Nedávná studie v kardiochirurgii neprokázala modifikace StO2 pod CBP, ale vzhledem k malému vzorku populace a typu použitého monitorování může tato studie zahrnovat určité metodologické zkreslení.

Konečně, velmi nedávno byla nalezena korelace mezi FMD a variací NIRS během testu vaskulární okluze u mladého zdravého subjektu, což pouze potvrzuje vliv endoteliální funkce na mikrocirkulaci.

C/ Hodnocení koncentrace Syndecan - 1: Tato molekula je úzce spojena s glykokalyxem a je považována za nejvíce prediktivní marker její integrity.

Mnoho faktorů může způsobit léze této struktury (zánět, hyperglykémie, CBP atd.). Jeho destrukce způsobuje další narušení funkce endotelu (vazokonstrikci a vazodilataci), zprostředkované především endoteliálními faktory.

Kortikoidy lze považovat za nejúčinnější molekulu pro ochranu glykokalyx.

Přesto budou vyšetřovatelé analyzovat syndekan - 1 jako glykokalyxní marker.

Materiály a metody :

Po schválení etickou komisí a podepsaném informovaném souhlasu vyšetřovatelé zařadí 60 pacientů plánovaných na kardiochirurgický výkon s CBP (aortokoronární bypass nebo náhrada chlopně).

Pacienti randomizovaní do skupiny Kortikoidy dostanou při úvodu do anestezie 500 mg methylprednisolonu ve 100 ml NaCl 0,9 %, skupina s placebem dostane 100 ml NaCl 0,9 % - oba roztoky jsou připravovány v nemocniční lékárně a přípravek zná pouze lékárník obsah (dvojité zaslepení).

Kritéria pro vyloučení jsou věk do 18 let, operace krajní nouze, pokud by testování zpomalilo chirurgickou léčbu. Vyšetřovatelé také vylučují pacienty, u kterých by zavedení pneumatické manžety nebylo možné (amputace, AV píštěl)

Postup při anestezii:

Všichni pacienti dostávají stejnou techniku ​​anestezie, založenou na propofolu a remifentanilu s cílem koncentrace. Relaxace se dosahuje cisatrakuriem v kontinuální infuzi. Tento typ anestezie je současnou praxí v nemocnici Erasme. Všichni pacienti jsou vybaveni katétrem radiální tepny a centrálním žilním katétrem, použití katétru pulmonální tepny je ponecháno na uvážení anesteziologa.

Před zahájením CBP dostanou všichni pacienti heparin s cílovým ACT (aktivovaný čas srážení) nad 480 sekund. Priming CBP se skládá z 500 ml želatiny (Geloplasma, Fresenius), s 500 ml krystaloidů (Plasmalyte, Baxter) a 200 ml mannitolu (Mannitol 15%, Baxter). Kardioplegie se dosahuje krevní infuzí (T 36°) s chloridem draselným. Průtok CBP je kontinuální 2,4 l/m2 a střední arteriální tlak se udržuje mezi 60 a 90 mm Hg. Glykemie je přísně kontrolována od okamžiku navození anestezie kontinuálně podávaným krátkodobě působícím inzulínem.

Všichni pacienti jsou po operaci převezeni na JIP, sedováni propofolem a remifentanylem, dokud není dosaženo hemodynamické stability a absence krvácení. Sedace je poté zastavena a pacient je extubován.

Test cévní okluze:

Variace arteriálního průměru a dopplerovský průtok se měří v brachiální arterii nad mediálním epikondylem, proximálně k pneumatické manžetě umístěné na předloktí. Pro echografickou analýzu bude použita lineární sonda 12 MHz, držená kovovým nosičem, aby byla umožněna větší přesnost a lepší reprodukovatelnost. Po počátečním měření průměru se pneumatická manžeta nafoukne 50 mmHg nad arteriální tlak pacienta během 5 minut, aby se vyvolala ischemie. Změny průměru v brachiální tepně se měří nepřetržitě od 30 sekund před uvolněním manžety do 3 minut poté. FMD je hodnocena pomocí následujících parametrů: základní průměr a maximální variace FMD v licích. V mnoha studiích se FMD vypočítává pomocí vzorce: FMD (%) = ([průměr maximální dilatace po uvolnění manžety - základní průměr]/ základní průměr) x 100. Aby se snížila variabilita měření, variace průměru se upraví na základní průměr a na iniciační stimul hodnocený pomocí Dopplerova průtoku. Data budou uložena a analyzována pomocí Quipu FMD.

StO2 se měří tkáňovým spektrometrem (Invos, Covidien) skládajícím se z fotodetektoru, procesoru a 15mm optické sondy. Tento problém je umístěn přes thenar eminence paže bez jakékoli IV linie. StO2 se registruje každé 2 sekundy.

Prakticky po provedení úvodních echografických měření a po 3 minutách stabilizace StO2 (základní hodnota) se rychlým pneumatickým nafouknutím manžety vytvoří 5minutová ischemická příhoda na hodnotu 50 mmHg nad systémový krevní tlak pacienta. Tím se zastaví arteriální a venózní průtok krve v předloktí, což povede ke snížení HbO2 (= rychlost poklesu StO2 (%/s)).

Po 5 minutách se manžeta rychle vyfoukne (< 1 sekundu), což vyvolá průměr arterií a zvýšení průtoku – odchylka je hodnocena echografií a Dopplerem. StO2 se zároveň zvyšuje (= rychlost nárůstu StO2 (%/s)) a dosahuje vyšších hodnot než výchozí (= reaktivní hyperémie = delta průměr, rychlost proudění a StO2). Přístroj NIRS měří také THi (tkáňový hemoglobinový index) na začátku a 1 minutě, jeho minimum a maximum.

Rychlost zvýšení arteriálního průměru odráží endoteliální reaktivitu, zatímco rychlost zvýšení StO2 je považována za tkáň = marker průtoku hemoglobinu. Reaktivní hyperemii lze interpretovat jako test reaktivity mikrocirkulace. Rychlost poklesu StO2/THi je považována za ukazatel spotřeby kyslíku.

Analýza syndekanem-1 se provádí na zmrazené plazmě technikou ELISA, za použití specifických protilátek (ELISA kit od Ray Biotech, Inc), tato metoda již byla použita v předchozích studiích.

Načasování měření:

Měření se provádí den před operací, při příjmu na JIP, ve 24 hodin a 7. den pobytu v nemocnici.

Hodnocení funkce glykokalyxu:

První analýza bude provedena den před operací, poté po úvodu do anestezie, při příjmu na JIP, ve 24 a 48 hodinách.