Korrelation af NLRP3 med kognitiv dysfunktion tidligt efter hjerteklapudskiftningskirurgi

90 på hinanden følgende patienter, der var planlagt til udskiftning af mitralklap eller udskiftning af aortaklap under moderat hypotermisk CPB, gav skriftligt informeret samtykke og blev indskrevet i denne undersøgelse.

På operationsstuen fik patienterne rutinemæssig overvågning. Systemisk arterielt blodtryk blev målt via radial arteriekateterisering. Efter induktion af anæstesi blev der indsat et centralt venekateter til overvågning af centralt venetryk (CVP) og væskestyring. Basislinjeaflæsninger af hæmodynamikken blev taget hvert 5. til 10. minut efter at radial arteriekanylering var afsluttet.

Induktion af anæstesi blev udført med målstyret infusion af propofol. Alle patienter fik et infunderet skema med flere trin, der startede fra en målplasmakoncentration (Cp) på 0,5 mg/ml, som blev øget trinvist med 0,5 mg/ml, indtil patienten faldt i søvn og bibeholdt BIS på 40-60. Intervallet mellem hvert trin var 3 min. Efter bevidsthedstab blev cisatracurium (0,2 mg/kg) og fentanyl (10-15 mg/kg) infunderet i alle grupper. Luftrøret blev intuberet, og lungerne blev ventileret med oxygenberiget luft (fraktion af indåndet oxygen 0,6) til et partialtryk for kuldioxid end-tidal på 35 til 45 mmHg. Propofol-mål-Cp blev justeret i overensstemmelse med BIS. Intermitterende IV-bolus af fentanyl (10-15 mg/kg) blev administreret i henhold til blodtryk og hjertefrekvens (HR) på følgende tidspunkter: før hudsnittet, før starten af ​​CPB og efter adskillelse fra CPB, i en total dosis på 40 til 50 mg/kg. Alle patienter fik infusion af cisatracurium med 0,1 mg/kg/time under hele operationen.

Kirurgi blev udført på alle patienter via en standard median sternotomitilgang. Porcint heparin blev indgivet i en dosis på 300 IE/kg og suppleret efter behov for at opretholde en aktiveret koagulationstid på mindst 480 s under CPB. Heparin blev neutraliseret med 1 mg protamin/100 IE heparin administreret efter adskillelse fra CPB. Kropstemperaturen blev afkølet til 30℃-32℃ på CPB (moderat hypotermi). Alle patienter blev behandlet med en intermitterende antegrad infusion af afkølet højt-kalium blodkardioplegi under kontinuert aorta krydsklemning (ACC) ved anvendelse af en ikke-pulserende flowhastighed på 1,8 til 2,8 l/min/m2 og en membranoxygenator for at holde den blandede venøse mætning ved mere end 75 % under CPB. Phenylephrin (bolus, 20-100 mg) eller epinephrin (0,1 mg/kg/min) eller begge blev brugt til at genoprette systemisk vaskulær modstand, og MAP blev opretholdt i et målområde på 60 til 80 mmHg. Patienterne blev opvarmet til en blæretemperatur på 36,5 ℃ før adskillelse fra CPB, med den højeste temperatur, der ikke overstiger 37 ℃. Blod, der var tilbage i CPB-kredsløbet og fra det kirurgiske område, blev opsamlet i en cellebesparende enhed. Efter centrifugering og vask blev det infunderet til patienten inden for 4 timer efter CPB. Hæmatokrit blev opretholdt på mere end 25 %, med tilsætning af blod efter behov. Insulinbehandling blev påbegyndt under operationen for at behandle serumblodsukkerniveauer højere end 150 mg/dL. Hæmodynamisk (præ- eller post-CPB) styring havde til formål at holde MAP på 60 til 100 mmHg. Hypertension blev behandlet med en yderligere bolusdosis af fentanyl (0,2-0,3 mg) eller med nitroglycerin (0,1-0,5 mg/kg/min eller med begge). Hypotension blev behandlet med væskeindtagelse (herunder krystalloider, kolloider og blodprodukter) eller vasoaktiv lægemiddeladministration (phenylephrin IV, 20-100 mg eller samtidig brug af epinephrin, o 0,1 mg/min). Den vasoaktive lægemiddeldosering, væskeindtagelse og output (urin og blodtab) blev registreret, da operationen var afsluttet.

Da kirurgerne begyndte at lukke huden, blev en 0,08 mg/kg bolusdosis af midazolam givet intravenøst, og infusionen af ​​propofol blev standset. Efter operationen blev alle patienter indlagt på den kirurgiske intensivafdeling (ICU). Patienterne blev ekstuberet, når de var i stand til at opretholde tilstrækkelig spontan respiration og krævede minimal iltstøtte, som afspejlet af normale arterielle blodgasniveauer. Patienterne blev derefter udskrevet fra intensivafdelingen, når de var hæmodynamisk stabile med blodgasvariabler inden for normalområdet, og når de ikke havde brug for inotropisk eller iltstøtte. Tracheal-ekstubationstiden og længden af ​​ICU-opholdet blev registreret. For alle patienter blev hæmodynamiske målinger foretaget og registreret på følgende tidspunkter: Før induktion af anæstesi, før hudsnit, efter sternotomi, ved ophør af CPB (CPB-ophør) og ved 1 (Post-CPB 1 time), 2 (Post-CPB 2 timer) og 4 (Post-CPB 4 timer) timer efter CPB. Ved præ-incision, CPB-ophør, Post-CPB 2 timer og PostCPB 4 timer, blev det radiale arterielle blod udtaget til blodgasanalyse samt blodsukker- og mælkesyreanalyser. Før induktion af anæstesi, ved afslutningen af ​​operationen, 7 dage efter operationen, blev der udtaget perifert venøst ​​blod for at måle IL-1B, IL-18 og NLRP3 inflammatorisk proteinekspression i perifere blodmonocytter.

Neuropsykologiske tests blev administreret en dag før operationen og syv dage efter operationen for alle patienter på et roligt sted på de almindelige afdelinger. Neuropsykologiske test omfattede syv test med ni underskalaer. Specifikke anvendte tests var som følger: MMSE, Trail Making (A/B), Stroop Color-Word, Rey Auditory Verbal Learning Test, WAIS Digit Symbol Substitution Test, WAIS Digit Span, Verbal flydende test. To psykologer udførte disse tests. Under undersøgelsesfasen blev test udført og scoret på en standardiseret måde for at minimere forskellen mellem eksaminatorerne. Gentagne vurderinger for hver patient blev udført af den samme undersøger. Parallelle former for test blev brugt på en randomiseret måde i sekventiel testning for at minimere praksis effekt. Ydeevne på hver test blev sammenlignet med kognitive testdata fra kontrolpersoner. En lav testscore blev defineret, når scoren var ≥ 2 SD lavere end kontrolpersoner. For tests, hvor en højere score indikerer et fald i ydeevnen, blev en score ≥ 2 SD højere end kontrolpersoner betragtet som "lav testscore". Patienter blev defineret som havende præoperativ kognitiv svækkelse, hvis de havde lave testscore på to eller flere tests.

For patienter blev præoperative score sammenlignet med postoperative testresultater, trukket den gennemsnitlige praksiseffekt fra disse ændringer, og derefter divideret resultatet med kontrolpersonens SD for at opnå en Z-score for hver test. Testresultaterne blev justeret, så en positiv Z-score indikerede forringelse fra baseline-testen. Z-scorerne for alle tests i en individuel patient blev derefter opsummeret og divideret med SD for denne sum af Z-score i kontrolpersonerne, hvilket skabte en kombineret Z-score. En patient blev defineret som havende POCD, når to Z-score i individuelle test eller den kombinerede Z-score var 1,96 eller mere.

Statistisk analyse Et kontinuerligt resultat blev udtrykt som middelværdi ± SE, mens et kategorisk resultat blev udtrykt som procenter eller frekvenser. Forskelle i kontinuerlige og kategoriske resultater blev testet ved hjælp af henholdsvis envejsvariansanalyse og Chi-kvadratanalyse. Den uparrede Student t-test, den parrede T-test, variansanalysen og Pearson-korrelationsanalysen blev udført på normalfordelte data. Case-kontrol forskelle i nominelle data blev evalueret med Chi square test. Multivariat Cox-regressionsanalyse blev udført for prædiktorer for uønskede hændelser. NLRP3-niveauet, IL-1B, IL-18 og neuroadfærdsscore blev sammenlignet ved hjælp af ROC-kurver. Kaplan-Meier kurver blev brugt til korrelation med POCD. Alle statistiske analyser blev udført med SPSS 21.0 (IBM Inc.), og P < 0,05 blev betragtet som signifikant.