Predikční modely pro riziko kardiovaskulárních a neurokognitivních onemocnění v obecné populaci (CME)

Přesnější a dřívější identifikace osob s rizikem kardiovaskulárních onemocnění (CVD) a neurodegenerativních onemocnění (paměť, kognice, demence) prostřednictvím vhodného použití biomarkerů by mohla vést k dřívějšímu zahájení preventivních terapií a potenciálně by se dalo předejít někdy fatálním příhodám a komplikacím.

Biomarkery Biomarkery jsou užitečné pro stanovení rizika onemocnění, ale také pro stanovení diagnózy. Přestože existuje nadbytek prediktivních modelů rizika KVO a/nebo neurodegenerativních onemocnění pro běžnou populaci, jen málo z nich bylo externě ověřeno, takže v současnosti nejsou široce používány praktiky, tvůrci politik a tvůrci pokynů pro veřejné zdraví. Vysoká interindividuální variabilita brání stanovení obecných zákonitostí pro použití v prediktivní medicíně.

Screening Kromě nedostatku validace jsou dalšími omezeními nízká míra účasti ve screeningových kampaních (bez ohledu na onemocnění) a relativní obtížnost, přesnost, cena a čas potřebný k provedení měření.

Proč anestezie

Peroperační období je velmi vhodnou dobou pro screening kardiovaskulárních a neurodegenerativních onemocnění z několika důvodů:

Pacienti k nim přicházejí na anesteziologickou konzultaci a na operační sál, protože mají přímý viditelný přínos. Anesteziologická konzultace je proto často lékařskou konzultací s kvantifikací různých rizik a provedením četných doplňkových průzkumů.

• Indikace k výkonům v anestezii se v posledních letech znásobily (digestivní endoskopie, intervenční kardiologie, intervenční neuroradiologie aj.).
• Každý rok více než 12 milionů lidí ve Francii podstoupí anestezii k provedení chirurgických nebo intervenčních zákroků. Kritéria kvality a požadavků se zvyšují ve stárnoucí populaci s četnými komorbiditami, a proto jsou náchylnější ke kardiovaskulárním a neurodegenerativním komplikacím. Stále více pacientů, zejména starších a křehkých pacientů, využívá celkovou anestezii při plánovaných chirurgických výkonech, ale nejsou vždy dobře monitorováni, protože nemají ošetřujícího lékaře nebo se neúčastní screeningu nebo kampaní zaměřených na monitorování veřejného zdraví. Ve Francii je 7 400 chirurgických sálů ve více než 1 000 veřejných a soukromých zdravotnických zařízeních.
• Fyziologická data shromážděná intraoperačně při systematickém monitorování jsou velmi „bohatá“ a velmi kvalitní, protože nejsou příliš hlučná. Dokonale se tak hodí k numerické a statistické analýze, zejména prostřednictvím „strojového učení“.
• Navození celkové anestezie nebo instalace lokoregionální anestezie a její udržování představuje silný a reprodukovatelný fyziologický „test“ kardiovaskulárního a mozkového systému. Za symptom lze považovat změnu hodnot funkčních parametrů na EEG a/nebo na arteriální tuhosti. Vyšetřovatelé se domnívají, že analýza parametrů během tohoto testu je velmi informativní o skutečném fyziologickém stavu kardiovaskulárního i mozkového systému pacienta.
• Pacienti jsou pravidelně po operaci znovu svoláváni ke sledování jejich patologie a případné komplikace jsou zaznamenávány do jejich souboru, což umožňuje krátkodobé a střednědobé sledování.

Projekt si klade za cíl ověřit biomarker prediktivní pro kardiovaskulární komplikace, rychlost pulzní vlny (PWV) a biomarker prediktivní pro kognitivní poruchy, sílu vlny alfa na elektroencefalogramu (EEG), z dat obvykle shromážděných během každé anestezie během perioperační období.

Tyto 2 parametry jsou získány z fyziologických monitorovacích parametrů používaných rutinně během anestezie bez jakéhokoli dalšího monitorování, které není nutné pro vedení anestezie.

Biomarker 1 Rychlost pulzní vlny (PWV): Arteriální tuhost je v současnosti jedním z nejlepších prediktivních, časných a nezávislých biomarkerů kardiovaskulárních příhod. Nejlepším parametrem pro posouzení arteriální tuhosti je měření rychlosti pulzní vlny (PWVcf) mezi karotidou a femorální arterií. Tento index byl široce používán a měřen během celkové anestezie naším týmem v několika studiích jako jeden z určujících parametrů afterloadu levé komory. Neinvazivní měření arteriální tuhosti výpočtem rychlosti pulzní vlny (PWV) a indexu systolické pulzace (SPI) se získává automatickým digitálním tlakoměrem MESI mTablet (MESI®, Slovinsko). Náš tým vyvinul metodu pro kontinuální odhad PWVcf na operačním sále z dat získaných běžným monitorováním: elektrokardiogram (EKG), digitální fotopletysmografie (PPG) a oscilometrický brachiální sfygmomanometr pro neinvazivní měření krevního tlaku (NIBP). . Kromě toho nám hemodynamické variace inherentní anestezii umožňují prozkoumat PWVcf jako funkci změn arteriálního tlaku, a tak získat skutečný index roztažnosti arterií vyjádřený v m/s na mmHg.

Biomarker 2 Elektroencefalogram EEG Demence je onemocnění, které ovlivňuje paměť a myšlení do té míry, že narušuje běžné denní aktivity. Neuropsychologické testy (Montreal Cognitive assessment (MoCA) nebo biomarkery (krev, CSF, MRI, EEG) jsou užitečné pro stanovení diagnózy, ale příliš pozdě na to, aby odhalily pacienty s rizikem nebo nerizikem kognitivních komplikací kvůli interindividuálním variacím stárnutí mozku. Zájem perioperačního monitorování mozku a zejména elektroencefalografie (EEG) ke snížení neurologického a kognitivního poškození v chirurgii je předmětem mnoha výzkumů a je zásadní otázkou. Je pravděpodobné, že peroperační náchylnost k potlačení burstu a výskyt pooperační kognitivní dysfunkce souvisí se souborem peroperačních faktorů (anestezie, operace, zánět, bolest...), ale také předoperačních faktorů (kognitivní stav, fyziologický věk a cerebrální křehkost...). V současné době lze tuto vnímavost či fragilitu detekovat parametrem mozkové funkce monitorovaným kontinuálně k odhadu hloubky anestezie během anestezie peroperačním EEG - frontálním EEG. Z literatury a předběžných výsledků získaných v naší klinické výzkumné jednotce se zdá, že existuje vztah mezi výskytem potlačení burst (BS) (%), vývojem 95% spektrální frekvenční fronty (SEF95) a silou alfa pás (dB) na frontálním EEG a výskyt pooperační kognitivní dysfunkce.

V tomto kontextu monitorování hloubky anestezie pomocí EEG by kvantitativní EEG analýza mohla být jednoduchým a objektivním biomarkerem pro stanovení fyziologického věku a/nebo personalizovaného časného stárnutí mozku u anestezovaných subjektů.

Díky akvizičním médiím budou data dostupná a kvalitní, což zaručí, že nástroje/algoritmy z nich vyvinuté nebudou zkreslené a budou efektivní.

Pacienti starší 45 let jsou způsobilí k účasti na tomto protokolu. Při anesteziologické konzultaci dostanou dopis s informacemi o cílech a postupu studie. Jejich nesouhlas s účastí v této studii bude shromážděn nejpozději během předanestetické návštěvy, den před operací, po období reflexe.

Protokol začne den před operací a bude trvat až 5 let. V den anesteziologické konzultace nebo den před výkonem: MoCA test, MemScreen, Finger tapping test (FTT), síla svalového stisku, měření rychlosti pulsové vlny.

Výkony budou prováděny v celkové anestezii nebo lokoregionální anestezii se sedací. Protokol neinteraguje s postupem péče.

V den výkonu neinvazivní monitorování hloubky anestezie a/nebo sedace z kvantitativního EEG (Sedline Masimo®) zajišťuje kontinuální záznam intraoperačních EEG dat.

Rutinní monitorování zahrnuje kontinuální měření krevního tlaku, SpO2 a EKG.

Pooperačně Stejný vyšetřovatel provede MoCA, MemScreen a Finger tapping test (FTT) v den 2 a den 5. Pooperační monitorovací protokol vyžaduje hodnocení deliria dvakrát denně metodou Confusion Assessment Method (CAM) podávanou sestrami na oddělení. Aby se předešlo zkreslení učení kvůli opakování MoCA, budou během neuropsychologického hodnocení použity různé verze.

Hodnocení ve 3 měsících a po 1, 2, 3, 4 a 5 letech zahrnuje neuropsychometrické testy MoCA a MemScreen a také FTT, měřítko I.A.D.L (Instrumental Activities of Daily Living). Provádějí se během následných konzultací nebo telemedicínou v případě absence plánované konzultace. Pokud je pacient viděn během chirurgické následné konzultace, bude před neuropsychometrickými testy provedeno měření PWV. Tato strategie nepřináší žádné další riziko a zaručuje tak bezpečnost pacientů zařazených do protokolu.

Nejsou používána žádná invazivní zařízení kromě těch, která jsou nutná pro anestezii. Všechny výše popsané monitorovací přístroje jsou již běžně používány pro běžnou péči na našem oddělení. Monitorovací data jsou v současné době k dispozici a jsou zpřístupněna na pracovišti klinického výzkumu našeho oddělení díky

• Systém pro extrakci dat z monitorovacích řešení PHILIPS IntelliVue. Softwarové řešení Data Warehouse Connect umožňuje sběr všech těchto dat s jemným vzorkováním (2 ms pro trasování, 1 s pro numerická data), což značně rozšiřuje možnosti analýzy a využití dat.
• Systém vyhledávání je dočasně propojen s událostmi pacienta, léky (dávkami) podávanými prostřednictvím informačního systému IntelliSpace Critical Care and Anesthesia (ICCAA), který je funkční na všech operačních sálech. Takto poskytovaná data jsou spojena s digitálními trasami a měřeními multiparametrického monitoru, přenášenými v HL7 na server IT oddělení nemocnice.

Doba trvání anestezie není pro studii prodloužena. Žádné dodatečné vyšetření nebude provedeno. O strategii anestezie rozhoduje anesteziolog odpovědný za operaci.

Lékař odpovědný za studii sbírající data nikdy nezasahuje do péče o pacienta. Opatření nemohou ovlivnit předepisujícího lékaře, protože v této fázi ještě nejsou data analyzována a nejsou k dispozici.

Kromě těch, která jsou nutná pro anestezii, se nepoužívají žádná invazivní zařízení s přidaným rizikem. Všechny výše popsané monitorovací nástroje jsou na našem oddělení již běžně využívány pro běžnou péči.

Výzkumníci zvažují dva cíle, první je zaměřen na prokázání významné souvislosti mezi výskytem kardiovaskulárních komplikací a rychlostí pulzní vlny po 2 letech na jedné straně; výskyt kognitivních dysfunkcí a síla pásma alfa (EEG marker) na druhé straně. Tyto dva cíle se týkají stejné populace pacientů. Výzkumníci uvažují hladinu významnosti α=0,05 a rovněž statistickou sílu 1-β=0,85. Vyšetřovatelé považují logistickou regresi za statistický test s H0: β_1=0. Tyto dva testy jsou považovány za nezávislé a ne vícenásobné. Aby bylo možné zahrnout komorbidity a demografické údaje včetně věku jako možné zkreslující faktory, vyšetřovatelé vycházejí z mírného předpokladu vícenásobného korelačního koeficientu R^2=0,5 (multivariabilní úprava). Pravděpodobnost podle nulové hypotézy je 0,17 pro první a 0,15 pro druhý test. Uvážíme-li v obou případech poměr šancí 2, získáme n_1=281 an_2=304 pacientů. Vzorek n=max〖(n_1,n_2)〗=304. A konečně, s ohledem na předchozí studie se výzkumníci domnívají, že 30 % pacientů bude ztraceno. Proto se dospělo k závěru, že do této studie by mělo být zahrnuto 396 pacientů.

Spojitá data budou vyjádřena jako medián [interkvartil] a kategorická data jako n (%). Kategorické proměnné budou porovnány Mann-Whtney testem a spojité proměnné Wilcoxonovým testem.

Bude také provedena úplná vícerozměrná analýza. Všechny statistické analýzy budou provedeny pomocí statistického softwaru R (The 'R' Foundation for Statistical Computing, Vídeň, Rakousko). Výsledky budou vyjádřeny jako průměry (± standardní odchylka). Hodnota p menší než 0,05 se považuje za významnou.