Kohlendioxid-Insufflation bei zerebralen Mikroembolien

Obwohl die Operation am offenen Herzen weltweit weit verbreitet ist, leiden 1 bis 4 % der Patienten nach der Operation an neurologischen Beeinträchtigungen wie Beeinträchtigungen des Gedächtnisses, der Sprache und der motorischen Fähigkeiten. Als Ursache für solche kognitiven Beeinträchtigungen werden Luftmikroembolien (sehr kleine Luftbläschen) vermutet, die vom Herzen in den Blutkreislauf des Gehirns gelangen. Diese Luftmikroembolien werden aus dem Operationsfeld und/oder aus der Herz-Lungen-Maschine eingebracht. Bei einer Operation am offenen Herzen wird der Blutkreislauf eines Patienten durch eine Herz-Lungen-Maschine (Herz-Lungen-Bypass) unterstützt, während der Chirurg eine Klappe ersetzt oder repariert oder eine Koronararterien-Bypass-Operation durchführt. Während einer Klappenoperation sind Herzkammern für Raumluft offen, wodurch Luft in das Herz eingeführt wird. Trotz sorgfältiger Entlüftungsverfahren (Entfernen von Luft) während einer Operation am offenen Herzen haben Studien gezeigt, dass immer noch Luftmikroembolien gebildet werden. Frühere Forschungsstudien haben gezeigt, dass Kohlendioxid (CO2), das die Brusthöhle durch Schwerkraft füllt und die Raumluft ersetzt, dazu beitragen kann, die Menge an Mikroembolien zu verringern, die das Gehirn erreichen.

CO2 ist 50 % schwerer als Raumluft. Anders als Raumluft löst sich CO2 schneller in Blut und Gewebe (> 25-mal löslicher in Blut und Gewebe als Luft), während Luft Stickstoff enthält, der sich nicht leicht im Blut auflöst. In beiden Fällen können die aus Luft oder CO2 bestehenden Emboli die Arterien des Gehirns blockieren und kognitive Beeinträchtigungen verursachen. Aufgrund der Eigenschaften von Luft und CO2 können CO2-Emboli viel besser toleriert werden als Luftembolien.

Dies ist eine doppelblinde, placebokontrollierte Single-Center-Studie, in der 100 Patienten randomisiert wurden, die sich einer elektiven Mitralklappenreparatur +/- koronararteriellem Bypass-Implantat unterzogen. Die Patienten werden in 2 Gruppen eingeteilt: (n=100), 50 Patienten erhalten Kohlendioxid insuffliert und 50 Patienten nicht. Die Anzahl der Mikroembolien wird durch eine intraoperative transösophageale Echokardiographie und einen transkraniellen Doppler bestimmt. Drei bis sieben Tage nach der Operation wird eine Magnetresonanztomographie des Gehirns durchgeführt, um nach zerebralen ischämischen Läsionen zu suchen. Außerdem wird präoperativ und 2 Monate postoperativ eine Reihe neuropsychologischer Tests durchgeführt.