Korelace NLRP3 s kognitivní dysfunkcí brzy po operaci výměny srdeční chlopně

90 po sobě jdoucích pacientů, u kterých byla plánována náhrada mitrální chlopně nebo náhrada aortální chlopně při středně hypotermické CPB, poskytlo písemný informovaný souhlas a bylo zařazeno do této studie.

Na operačním sále byli pacienti pravidelně sledováni. Systémový arteriální krevní tlak byl měřen katetrizací radiální arterie. Po úvodu do anestezie byl zaveden centrální žilní katétr pro monitorování centrálního venózního tlaku (CVP) a hospodaření s tekutinami. Základní odečty hemodynamiky byly odečítány každých 5 až 10 minut po dokončení kanylace radiální tepny.

Indukce anestezie byla provedena cílově řízenou infuzí propofolu. Všichni pacienti dostávali infuzní schéma několika kroků, které začínaly od cílové plazmatické koncentrace (Cp) 0,5 mg/ml, která se postupně zvyšovala o 0,5 mg/ml, dokud pacient neusnul a udržoval BIS na 40-60. Interval mezi jednotlivými kroky byl 3 minuty. Po ztrátě vědomí bylo všem skupinám podáváno infuzí cisatrakurium (0,2 mg/kg) a fentanyl (10-15 mg/kg). Trachea byla intubována a plíce byly ventilovány vzduchem obohaceným o kyslík (frakce vdechovaného kyslíku 0,6) na parciální tlak oxidu uhličitého na konci výdechu 35 až 45 mmHg. Cílový Cp propofolu byl upraven podle BIS. Intermitentní IV bolusy fentanylu (10-15 mg/kg) byly podávány podle krevního tlaku a srdeční frekvence (HR) v následujících časových bodech: před kožní incizí, před nástupem CPB a po oddělení od CPB, po dobu celková dávka 40 až 50 mg/kg. Všichni pacienti dostávali během operace infuzi cisatrakuria v dávce 0,1 mg/kg/h.

Operace byla provedena u všech pacientů standardním přístupem střední sternotomie. Prasečí heparin byl podáván v dávce 300 IU/kg a doplněn v případě potřeby k udržení aktivované koagulační doby alespoň 480 s během CPB. Heparin byl neutralizován 1 mg protaminu/100 IU heparinu podávaným po oddělení od CPB. Tělesná teplota byla ochlazena na 30℃-32℃ na CPB (střední hypotermie). Všichni pacienti byli léčeni intermitentní antegrádní infuzí ochlazené kardioplegie s vysokým obsahem draslíku během kontinuálního zkříženého svírání aorty (ACC) za použití nepulzačního průtoku 1,8 až 2,8 l/min/m2 a membránového oxygenátoru, aby se udržela saturace smíšených žil na více než 75 % během CPB. Fenylefrin (bolus, 20-100 mg) nebo epinefrin (0,1 mg/kg/min) nebo oba byly použity k obnovení systémové vaskulární rezistence a MAP byl udržován v cílovém rozmezí 60 až 80 mmHg. Pacienti byli zahřátí na teplotu močového měchýře 36,5℃ před oddělením od CPB, přičemž nejvyšší teplota nepřesahuje 37 °C. Krev zbývající v okruhu CPB a z chirurgického pole byla odebrána do zařízení pro úsporu buněk. Po odstředění a promytí byla infuze podána pacientovi do 4 hodin po CPB. Hematokrit byl udržován na více než 25 %, s přidáním krve podle potřeby. Inzulínová terapie byla zahájena během operace k léčbě hladin glukózy v krvi vyšších než 150 mg/dl. Hemodynamická léčba (před nebo po CPB) měla za cíl udržet MAP na 60 až 100 mmHg. Hypertenze byla léčena další bolusovou dávkou fentanylu (0,2-0,3 mg) nebo nitroglycerinem (0,1-0,5 mg/kg/min nebo oběma). Hypotenze byla léčena příjmem tekutin (včetně krystaloidů, koloidů a krevních produktů) nebo podáváním vazoaktivních léků (fenylefrin IV, 20-100 mg nebo současné užívání adrenalinu, o 0,1 mg/min). Dávka vazoaktivního léku, příjem tekutin a výdej (ztráta moči a krve) byly zaznamenány po dokončení operace.

Když chirurgové začali uzavírat kůži, byla intravenózně podána bolusová dávka midazolamu 0,08 mg/kg a infuze propofolu byla zastavena. Po operaci byli všichni pacienti přijati na chirurgickou jednotku intenzivní péče (JIP). Pacienti byli extubováni, když byli schopni udržet adekvátní spontánní dýchání a vyžadovali minimální kyslíkovou podporu, jak se odráží v normálních hladinách arteriálních krevních plynů. Pacienti pak byli propuštěni z JIP, když byli hemodynamicky stabilní s proměnnými krevních plynů v normálním rozmezí a když nepotřebovali inotropní nebo kyslíkovou podporu. Byla zaznamenána doba tracheální extubace a délka pobytu na JIP. U všech pacientů byla provedena hemodynamická měření a zaznamenána v následujících časech: Před zahájením anestezie, před kožní incizí, po sternotomii, při ukončení CPB (CPB-ukončení) a v 1 (Po CPB 1 h), 2 (Po CPB 2 h) a 4 (Po CPB 4 h) hodiny po CPB. Při preincizi, ukončení CPB, po CPB 2 h a PostCPB 4 h byly odebrány vzorky radiální arteriální krve pro analýzu krevních plynů, stejně jako analýzy krevní glukózy a kyseliny mléčné. Před indukcí anestezie, na konci operace, 7 dní po operaci, byl odebrán vzorek periferní žilní krve pro měření exprese zánětlivého proteinu IL-1B, IL-18 a NLRP3 v monocytech periferní krve.

Neuropsychologické testy byly provedeny u všech pacientů den před operací a sedm dní po operaci na klidném místě všeobecných oddělení. Neuropsychologické testy zahrnovaly sedm testů s devíti subškálami. Specifické použité testy byly následující: MMSE, Trail Making (A/B), Stroop Color-Word, Reyův sluchový verbální test, WAIS test nahrazování číslicových symbolů, WAIS Digit Span, test verbální plynulosti. Tyto testy provedli dva psychologové. Během fáze studie bylo testování prováděno a hodnoceno standardizovaným způsobem, aby se minimalizoval rozdíl mezi vyšetřovateli. Opakovaná hodnocení pro každého pacienta byla provedena stejným vyšetřovatelem. Paralelní formy testů byly použity náhodným způsobem v sekvenčním testování, aby se minimalizoval účinek praxe. Výkon v každém testu byl porovnán s daty kognitivního testu kontrolních subjektů. Nízké skóre testu bylo definováno, když bylo skóre ≥ 2 SD nižší než u kontrolních subjektů. U testů, ve kterých vyšší skóre ukazuje na snížení výkonu, bylo skóre ≥ 2 SD vyšší než u kontrolních subjektů považováno za "nízké skóre testu." Pacienti byli definováni jako pacienti s předoperační kognitivní poruchou, pokud měli nízké skóre ve dvou nebo více testech.

U pacientů byla předoperační skóre porovnána s výsledky pooperačních testů, od těchto změn byl odečten průměrný cvičný účinek a poté byl výsledek rozdělen SD kontrolním subjektem, aby se získalo Z skóre pro každý test. Výsledky testu byly upraveny tak, aby pozitivní Z skóre indikovalo zhoršení oproti základnímu testu. Z skóre všech testů u jednotlivého pacienta pak byla shrnuta a rozdělena SD pro tento součet Z skóre u kontrolních subjektů, čímž se vytvořilo kombinované Z skóre. Pacient byl definován jako pacient s POCD, když dvě Z skóre v jednotlivých testech nebo kombinované Z skóre byly 1,96 nebo více.

Statistická analýza Kontinuální výsledek byl vyjádřen jako průměr ± SE, zatímco kategorický výsledek byl vyjádřen jako procenta nebo frekvence. Rozdíly v kontinuálních a kategoriálních výsledcích byly testovány pomocí jednosměrné analýzy rozptylu a analýzy chí kvadrát. Na normálně rozložených datech byly provedeny nepárový Studentův t test, párový T test, analýza rozptylu a Pearsonova korelační analýza. Rozdíly mezi případem a kontrolou v nominálních datech byly vyhodnoceny pomocí Chi kvadrát testu. Pro prediktory nežádoucích účinků byla provedena multivariační Coxova regresní analýza. Hladina NLRP3, IL-1B, IL-18 a neurobehaviorální skóre byly porovnány pomocí ROC křivek. Pro korelaci s POCD byly použity Kaplan-Meierovy křivky. Všechny statistické analýzy byly provedeny pomocí SPSS 21.0 (IBM Inc.) a P < 0,05 bylo považováno za významné.