Steroider og mikrocirkulation i hjertekirurgi (SICS)

Introduktion Hjertekirurgi er forbundet med organdysfunktion med variabel sværhedsgrad, hvilket yderligere fører til en stigning i ICU-opholdslængden (ICU LOS) eller endnu højere dødelighed. Forskellige mekanismer tages i betragtning, fra global gennem regional hæmodynamik til mikrocirkulationsændringer.

Disse skyldes en intens inflammatorisk reaktion udløst af blodets kontakt med kardiopulmonale bypass-overflader, kontaktblodet - luft fra kardiotomi-aspiration, heparin og heparin - protaminkomplekser, iskæmi - reperfusionsmediatorer og toksiner fra fordøjelsesrøret.

Disse ændringer observeres både ved bankende hjerteoperationer og kirurgi med kardiopulmonal bypass (CBP). Den inflammatoriske respons er sandsynligvis mindre vigtig ved off-pumpe-kirurgi, selvom denne hypotese ofte stilles spørgsmålstegn ved, og nogle publikationer viser, at ændringerne forbundet med CBP kun kan være forbigående.

Inflammatorisk respons reduceres muligvis ved højdosis kortikoidadministration ved anæstesi-induktion - ved at bevare cellemembranintegriteten, leukocytadhæsion og cellulær immunitetsdæmpning og endelig ved komplement- og cytokinfrigivelsesreduktion.

Talrige metaanalyser viser fordelene ved denne strategi med en acceptabel sikkerhedsprofil:

• Atrieflimren reduktion
• Mulig ICU LOS reduktion
• Samme forekomst af sårinfektion

Inden for risici kan observeres:

• Højere forekomst af hyperglykæmi
• Ingen indvirkning på den overordnede dødelighed. To nyere store RCT'er fandt dog ikke nogen fordel i form af morbiditet-mortalitet, forekomst af sårinfektion og muligvis en stigning i antallet af reinterventioner for tamponnade.

For at give det lave niveau af evidens for reelle fordele og nogle af de sekundære effekter, blev den systematiske brug af kortikoider (som anvendt i vores center) opgivet af nogle af hjertekirurgiske centre.

Ikke desto mindre kan kortikoider være gavnlige i specifikke undergrupper. For at identificere disse patienter er det vigtigt at forstå mekanismen ved mikrocirkulationsændringer i rammerne af hjertekirurgi med CBP og virkningen af ​​kortikoider på CBP-inducerede inflammatoriske processer.

Ændringerne af endotelfunktionen under CBP kan observeres på tre niveauer:

1. endotelreaktivitet (vasodilation og vasokonstriktion)
2. blodgennemstrømning (acceleration og deceleration)
3. glycocalyx (endotelbeskyttende lag) Disse tre komponenter i mikrocirkulationen er tæt forbundet. De Backer-undersøgelse af sublingual mikrocirkulation viser dens ændringer, der er specifikke for denne type operation (mere udtalt ved hjertekirurgi med CBP end off-pumpe) og ikke fundet ved mindre operationer (thyreoidektomi). Han fandt også en positiv sammenhæng med laktatniveau. Hjertekirurgi kan betragtes som en interessant mikrocirkulations- og endotelfunktionsundersøgelsesmodel.

Forskernes hypotese er, at mikrocirkulationsmodifikationer sammen med dem af endotelfunktion i hjertekirurgi med CBP skyldes svækkelse af endotelceller og svækkelse af dets beskyttende lag - glycocalyx, tilstand som deregulerer det perifere vævs reaktivitet over for hypoxi, og at kortikoider kan reducere disse ændringer.

Forskerne vil studere endotelfunktionen ved hjælp af tre metoder:

A/FMD (Flow Mediated vasoDilation), som er en ikke-invasiv teknik, der er blevet betragtet som guldstandarden for evaluering af endotelreaktivitet siden slutningen af ​​1990'erne. Den er baseret på ekkografisk måling af variation i brachialisarteriediameter og Doppler-flowevaluering under en episode med forbigående iskæmi induceret af pneumatisk manchetoppustning (vaskulær okklusionstest).

Tre undersøgelser viste en reversibel ændring af endotelfunktionen hovedsageligt efter hjertekirurgi med CBP med kontinuerlig blodgennemstrømning (MKD-variation på ca. 11%). Forventer en reduktion af endoteldysfunktion med kortikoider med 5 %, og efterforskerne vil analysere en gruppe på 60 patienter (30 i kortikoidegruppen og 30 i placebogruppen). I tidligere undersøgelser er variation allerede signifikant, når MKS varierer fra 1,5 - 2%.

B/NIRS (nær infrarød spektroskopi) - det er en ikke-invasiv teknik, som måler perifert vævs iltmætning og gør det muligt at vurdere iltforbrug og mikrocirkulationsreaktivitet under en arteriel okklusionstest distalt i forhold til kompressionsmanchet.

Ændringer af variablerne afledt af delta StO2 (iltmætning af perifert væv) efter en iskæmisk - reperfusionsbegivenhed, snarere end den absolutte værdi af StO2, er prædiktive for dårlig prognose hos en septisk patient eller ved alvorlig hovedskade. Disse variabler er delta StO2, HbT (totalt vævshæmoglobin) og THI (muskulært hæmoglobinindeks). Ud fra disse elementer kan andre beregnes: RdecStO2 (StO2-reduktionshastighed under iskæmisk hændelse, der afspejler vævets iltforbrug) og RincStO2 (stigningshastighed af StO2 under reperfusionsfasen, svarende til relativ hyperæmi). Begge er udtrykt i %/s. Intensiteten af ​​reperfusion kan kvantificeres ved delta THI.

En nylig undersøgelse i hjertekirurgi viste ikke StO2-modifikationer under CBP, men giver en lille befolkningsprøve og den anvendte type overvågning, denne undersøgelse kan omfatte nogle metodologiske biis.

Endelig er der for ganske nylig fundet en sammenhæng mellem MKS og variationen af ​​NIRS under en vaskulær okklusionstest hos et ungt rask individ, hvilket kun bekræfter endotelfunktionens indflydelse på mikrocirkulationen.

C/ Syndecan - 1 koncentrationsvurdering: Dette molekyle er tæt forbundet med glycocalyx og betragtes som den mest forudsigende markør for dets integritet.

Mange faktorer kan forårsage læsioner af denne struktur (betændelse, hyperglykæmi, CBP osv.). Dets ødelæggelse forårsager yderligere en svækkelse af endotelfunktionen (vasokonstriktion et vasodilation), primært medieret af endotelfaktorer.

Kortikoider kan betragtes som det mest effektive molekyle til beskyttelse af glykokalyx.

Alligevel vil efterforskerne analysere syndecan - 1 som en glycocalyx-markør.

Materialer og metoder :

Efter godkendelse fra etisk komité og underskrevet informeret samtykke vil efterforskerne indskrive 60 patienter, der er planlagt til hjertekirurgi med CBP (aorto - koronar bypasstransplantat eller ventiludskiftning).

Patienter randomiseret i kortikoider-gruppen vil modtage 500 mg methylprednisolon i 100 ml NaCl 0,9% ved anæstesi-induktion, placebo-gruppen vil modtage 100 ml NaCl 0,9% - begge opløsninger fremstilles på hospitalsapoteket og kun apoteket kender præparatet indhold (dobbeltblænding).

Udelukkelseskriterier er alder under 18 år, ekstrem nødoperation, hvis testen ville bremse den kirurgiske behandling. Efterforskerne udelukker også patienter, hvor placeringen af ​​pneumatisk manchet ville være umulig (amputation, AV fistel)

Anæstesi procedure:

Alle patienter får den samme anæstesiteknik baseret på propofol og remifentanil ved koncentrationsmål. Afslapning opnås ved cisatracurium i kontinuerlig infusion. Denne type anæstesi er den nuværende praksis på Erasme hospital. Alle patienter er udstyret med radialt arteriekateter og centralt venekateter, brugen af ​​lungearteriekateter overlades til anæstesilægens skøn.

Før start af CBP, får alle patienter heparin med mål ACT (aktiveret koagulationstid) over 480 sekunder. Primingen af ​​CBP består af 500 ml gelatine (Geloplasma, Fresenius), med 500 ml cristaloider (Plasmalyte, Baxter) og 200 ml mannitol (Mannitol 15%, Baxter). Kardioplegi opnås ved blodinfusion (T 36°) med kaliumchlorid. CBP-flowet er kontinuerligt på 2,4L/m2, og det gennemsnitlige arterielle tryk holdes mellem 60 og 90 mm Hg. Glykæmi kontrolleres strengt fra det øjeblik, bedøvelsen induceres, ved at korttidsvirkende insulin administreres kontinuerligt.

Alle patienter overføres til intensivafdeling efter operationen, bedøvet med propofol og remifentanyl, indtil hæmodynamisk stabilitet og fravær af blødning er opnået. Sedationen standses derefter, og patienten ekstuberes.

Vaskulær okklusionstest:

Arteriel diametervariation og Doppler-flow måles ved brachialisarterie over medial epicondyl, proksimalt til den pneumatiske manchet placeret ved underarmen. Til ekkografianalyse vil en lineær sonde på 12 MHz blive brugt, holdt af en metallisk støtte for at tillade mere præcision og bedre reproducerbarhed. Efter initial diametermåling vil pneumatisk manchet 50 mmHg blive oppustet over patientens arterielle tryk i løbet af 5 minutter for at fremkalde iskæmi. Diametervariationer i brachialisarterien måles kontinuerligt fra 30 sekunder før frigørelse af manchetten til 3 minutter efter. MKS evalueres ved følgende parametre: basislinjediameter og maksimal MKS-variation i mængder. I adskillige undersøgelser beregnes mund- og klovsyge ved hjælp af formlen: mund- og klovsyge (%) = ([diameter af maksimal dilatation efter manchetudløsning - basislinjediameter]/ basislinjediameter) x 100. For at reducere variabiliteten af ​​målingen, vil diametervariationen blive justeret til basislinjediameteren og til initierende stimulus vurderet ved Doppler-flow. Data vil blive lagret og analyseret af Quipu FMD.

StO2 måles med vævsspektrometer (Invos, Covidien) bestående af en fotodetektor, processor og en 15 mm optisk sonde. Dette problem placeres over armens eminens uden nogen IV-linje. StO2 registreres hvert 2. sekund.

Efter at have udført de indledende ekkografiske målinger og efter 3 minutters stabilisering af StO2 (baseline), skabes der praktisk talt en iskæmisk hændelse på 5 minutter af en hurtig pneumatisk manchetoppustning til en værdi på 50 mmHg over patientens systemiske blodtryk. Dette vil stoppe arteriel og venøs blodgennemstrømning i underarmen, hvilket fører til et fald i HbO2 (= faldhastigheden for StO2 (%/s)).

Efter 5 minutter vil manchetten blive tømt hurtigt (<1 sekunder), hvilket inducerer arteriel diameter og flowforøgelse - variationen vurderes ved ekkografi og Doppler. Samtidig stiger StO2 (= StO2-stigningshastighed (%/s)) og opnår højere værdier end baseline (= reaktiv hyperæmi = deltadiameter, flowhastighed og StO2). NIRS-enheden måler også THi (vævshæmoglobinindeks) ved baseline og 1 minut, dets minimum og maksimum.

Forøgelseshastigheden af ​​arteriel diameter afspejler endotelreaktivitet, mens StO2-stigningshastigheden betragtes som en væv = hæmoglobinflowmarkør. Reaktiv hyperæmi kan tolkes som en test af mikrocirkulationsreaktivitet. Rate af StO2-fald/THi betragtes som iltforbrugsmarkør.

Syndecan-1-analyse udføres på frosset plasma ved ELISA-teknik ved hjælp af specifikke antistoffer (ELISA-kit fra Ray Biotech, Inc.), denne metode er allerede blevet brugt i tidligere undersøgelser.

Timing af målinger:

Målinger udføres dagen før operationen, ved ICU-indlæggelsen, kl. 24 og på dag 7 af hospitalsophold.

Glycocalyx funktionsvurdering:

Den første analyse vil blive udført dagen før operationen, derefter efter anæstesi-induktion, ved ICU-indlæggelse kl. 24 og 48.