Kombinovaná mikrodialýza a studie FDG-PET pro detekci poranění mozku po zástavě srdce (COMA-PROTECT)

Základní informace Míra přežití kolem 50 % je hlášena u pacientů v kómatu léčených hypotermií na jednotce intenzivní péče (JIP) po mimonemocniční zástavě srdce (OHCA). Vysoké riziko úmrtí na JIP je obecně způsobeno primárním hypoxicko-ischemickým poškozením a následně sekundárním poškozením mozku způsobeným prodlouženým nedostatečným průtokem krve mozkem (CBF), narušenou autoregulací, ischemicko-reperfuzním poškozením a narušeným poškozením mozkového energetického metabolismu. Nezvratné důkazy sekundární mozkové ischemie po srdeční zástavě jsou těžko dostupné. Sekundární poranění je významnou determinantou neurologického výsledku a zmírnění jeho škodlivých účinků je základem léčby po srdeční zástavě. Dosud kliničtí lékaři stále potřebují přesnější monitorovací metody, aby identifikovali a zvládli potenciální reverzibilní probíhající mozkovou ischémii a predikovali časný neurologický výsledek na JIP. Metody měření globální mozkové ischemie a odrážející metabolické poruchy po resuscitaci jsou potřebné pro individualizovanější poresuscitační péči a cílenou terapii ke zlepšení výsledku pacienta.

Mikrodialýza jugulárních bulbů (JBM) umožňuje nepřetržité sledování globálních cerebrálních metabolických proměnných odtékající venózní krve a poskytuje údaje o zásobování substrátem a metabolismu na buněčné úrovni v mozku. Schopnost měřit globální koncentraci mozkových metabolitů glukózy, pyruvátu, laktátu, poměru laktátu k pyruvátu (LPR), glutamátu a glycerolu u lůžka poskytla možnost využít JBM jako klinický monitor mozku. Vysoká LPR > 30 je považována za robustní indikátor anaerobního metabolismu (nízký pyruvát) a je nezávislým prediktorem mortality a nepříznivého výsledku u traumatického poranění mozku u pacientů sledovaných s MD [1-6].

Naše skupina nedávno publikovala, že I) metabolický monitoring v jugulárním bulbu je reprezentativní pro celkový cerebrální metabolismus a může být použit v diagnostice narušeného globálního cerebrálního metabolismu během kardiochirurgické operace (7) a II) globální JBM indikující izolované časné poranění mozku zjištěné po OHCA a následné resuscitaci (studie v tisku) III) předběžné údaje JBM naznačují, že přibližně 30 % přeživších OHCA v komatu (cerebrální výkonnostní kategorie 3-5, špatný neurologický výsledek) trpí časnou sekundární ischemií mozku (8).

Dalšího pokroku ve znalostech cerebrálního metabolismu bylo dosaženo aplikací pozitronové emisní tomografie (PET) 18-Fluor deoxyglukózy ([F-18]-FDG) u pacientů s OHCA, což umožnilo kvantifikovat rychlost mozkového metabolismu glukózy CMRglc (9- 10). PET poskytuje globální metabolickou mapu celého mozku, ale pouze po dobu trvání skenování. Měření FDG-PET je především marker vychytávání glukózy, který nelze použít k určení osudu tohoto mozkového paliva. Zároveň mají proměnné JBM potenciál zobrazit několik možností ohledně osudu glukózy a známek metabolické krize. V tomto kontextu se tato studie pokouší určit, zda existuje metabolická krize způsobená ischemií nebo mechanismy jinými než ischemie, a to zkoumáním globální mozkové tkáně pomocí kombinované pozitronové emisní tomografie a mikrodialýzy jugulárních bulbů. Senzitivita JBM k detekci relevantního sekundárního poranění mozku u pacientů se srdeční zástavou je dále zkoumána pomocí srovnávacího zobrazení pomocí PET-CT.

Cíl Cílem studie je použití 18-fluordeoxyglukózové pozitronové emisní tomografie (PET) v kombinaci s mikrodialýzou jugulárního bulbu ke zkoumání patofyziologických mozkových poruch po zástavě srdce.

Cílové body Primární cílový bod: Rozdíl v celkovém CMRglc v den 0 a 3 po OHCA mezi skupinami s neurologickými výsledky

Sekundární koncové body:

1. Korelace mezi proměnnými JBM a celkovým CMRglc v den 0 a 3 po OHCA.
2. Odrážejí vzorce PET-ověřeného globálního metabolismu glukózy časný globální neurometabolický vzor (ischemie/mitochondriální dysfunkce) získaný mikrodialýzou jugulárních bulbů po OHCA?

Metoda Prospektivní studie proveditelnosti navržená ke zkoumání patofyziologických mozkových poruch po srdeční zástavě pomocí kombinované 18-FDG-PET s mikrodialýzou jugulárního bulbu (JBM). Bude zahrnuto deset pacientů v bezvědomí přijatých na JIP s trvalým návratem spontánního oběhu po mimonemocniční srdeční zástavě. Souhlas bude získán od nejbližšího příbuzného.

Pro detekci časné globální mozkové ischemie v poresuscitační fázi budou co nejrychleji po přijetí na JIP implantovány mikrodialyzační katétry jugulárních bulbů. Pacienti budou sledováni po dobu 96 hodin nebo do probuzení nebo vysazení život udržující terapie. Intravenózní mikrodialyzační katétry (CMA 67 IV 130 mm, délka membrány 10 mm, MDialysis AB, Stockholm, Švédsko) s membránami s mezní molekulovou hmotností 20 kDa umožňují měření metabolitů souvisejících s energií: glukózy, laktátu, pyruvátu, LPR, glutamátu a glycerol. Vzorky budou odebírány do mikrozkumavek pro analýzu každou hodinu enzymatickými fotometrickými technikami a prezentovány u lůžka.

FDG-PET bude získán v den 0 a 3 po OHCA bez ohledu na neurologický stav. Neurologický výsledek se hodnotí při propuštění z nemocnice podle stupnice kategorie mozkové výkonnosti (CPC): CPC 1 – bez neurologického deficitu; CPC 2 - mírná až středně těžká dysfunkce; CPC 3 - těžká dysfunkce; CPC 4 - kóma; a CPC 5 - smrt. Skóre CPC 1 a 2 jsou považovány za „dobré“ výsledky a CPC 3–5 za „špatné“ výsledky.

Omezení Lateralizace v cerebrální žilní drenáži může ovlivnit odběr jugulárního bulbu. Ačkoli vyšetřovatelé používají ultrazvuk u lůžka k identifikaci dominantní jugulární žíly a technika JBM je aplikována na stav způsobující přísně globální poškození mozku a hypoxickou ischemii. Kliničtí lékaři nejsou zaslepeni údaji získanými u lůžka mikrodialýzy jugulárních bulbů, takže všichni hodnotitelé výsledků budou zaslepeni, aby se minimalizovalo riziko zkreslení. Současně nelze odhadnout průtok krve mozkem z důvodu logistiky a provozních nákladů.

Očekávaný klinický dopad Mortalita pacientů, kteří jsou přijati v komatózním stavu po úspěšné resuscitaci po srdeční zástavě, zůstává vysoká. Kombinované JBM a FDG-PET mají klinický potenciál poskytnout nový pohled na dynamické patogenní metabolické vzorce související se sekundárním poškozením mozku. Kombinace těchto dvou technologií by se proto jevila jako atraktivní s cílem prozkoumat, zda mozková tkáň po období globální přechodné ischémie vykazuje biochemické známky probíhající ischémie. V budoucnu by tento multimodální přístup mohl optimalizovat metabolismus mozku a individualizovat léčbu pacientů po srdeční zástavě trpících sekundární ischemií a potenciálně zlepšit výsledky.

Proveditelnost projektu Výzkumná skupina prokázala, že metabolické monitorování v jugulárním bulbu je reprezentativní pro celkový cerebrální metabolismus a může být použito při diagnostice narušeného globálního cerebrálního metabolismu v klinickém prostředí. Dalším krokem je zkombinovat mikrodialýzu jugulárních bulbů s FDG-PET v pilotní studii, aby se prokázala proveditelnost této nové kombinované techniky.

Etické zdůvodnění

Účast ve studii nebude narušovat ani zdržovat rutinní diagnostické nebo terapeutické postupy. Etické odůvodnění pro účast ve studii COMA-PROTECT je:

Znalosti o cerebrálním metabolismu u komatózních pacientů resuscitovaných po OHCA nelze získat mimo akutní prostředí.