Der Einfluss der Beatmung auf perioperative neurokognitive Störungen

Perioperative neurokognitive Störungen (PNDs) bleiben eine wichtige Komplikation nach einer Operation. Nach vielen Jahren der Spekulation über die Ätiologie dieser Komplikation deuten aktuelle Studien darauf hin, dass eine Entzündungskaskade in Gang gesetzt wird. Nach der Kombination aus Operation und Anästhesie wird das hochmolekulare Gruppenbox-Protein 1 (HMGB1) freigesetzt. Dieses schadensassoziierte molekulare Muster (DAMP) bindet an Mustererkennungsrezeptoren (PRR) auf zirkulierenden Monozyten aus dem Knochenmark (BM-DMs). Über einen intrazellulären Signalweg gelangt der Transkriptionsfaktor NF-kappa B in den Zellkern, wird aktiviert und erhöht die Expression und Freisetzung entzündungsfördernder Zytokine. Diese wiederum stören die Blut-Hirn-Schranke. Im Gehirnparenchym ist das Chemokin Monozyten-Chemoattraktor-Protein 1 (MCP-1) hochreguliert und lockt die BM-DMs durch Bindung an seinen Rezeptor CCR2 an. Dies wiederum aktiviert die residenten ruhenden Mikroglia. Zusammen setzen die BM-DMs und die aktivierten Mikroglia HMGB1 und proinflammatorische Zytokine frei, die die Langzeitpotenzierung (LTP) stören und so Veränderungen der synaptischen Plastizität blockieren, die für die kognitiven Funktionen Lernen und Gedächtnis erforderlich sind.

Die Optimierung der intraoperativen Beatmung war das Ziel vieler Studien, die darauf hinwiesen, eine schützende Beatmung durch die Verwendung niedriger Atemzugvolumina (6–8 ml/kg) und einen Antriebsdruck unter 15 mm Hg zu erreichen.

Nur sehr wenige Artikel haben sich auf den Einfluss des intraoperativen Beatmungsmanagements auf PNDs konzentriert.

Diese prospektive Studie soll den Einfluss der intraoperativen Beatmung auf perioperative neurokognitive Störungen bei Patienten untersuchen, die sich einer totalen Hüftendoprothetik unterziehen.

Die Ziele unserer Studie sind:

Bewerten Sie den Einfluss der intraoperativen Beatmung auf die Inzidenz und Dauer perioperativer neurokognitiver Störungen bei einer bekannten Hochrisikogruppe chirurgischer Patienten.

Messen Sie periphere Entzündungsmarker (IL-6) in derselben Gruppe chirurgischer Patienten.

Die Beurteilung des Vorliegens perioperativer neurokognitiver Störungen bei Patienten, bei denen eine totale Hüftendoprothetik vorgesehen ist, erfolgt mithilfe des T-MOCA-Tests. Die Patienten müssen diesen Test zu drei Zeitpunkten absolvieren (Ausgangswert, 6 Wochen nach der Operation und 3 Monate nach der Operation). Die Patienten werden in zwei Gruppen randomisiert. Eine Gruppe wird beatmet, um einen intraoperativen endtidalen CO2-Wert unter 35 mm Hg zu erhalten, und die andere Gruppe wird beatmet, um einen intraoperativen endtidalen CO2-Wert von 40–45 mm Hg zu erhalten. Bei derselben Patientengruppe werden auch periphere Entzündungsmarker gemessen.

Das Anästhesiemanagement dieser Patienten entspricht den Pflegestandards unseres Krankenhauses.

Überwachung physiologischer Parameter während der Vollnarkose: Herzfrequenz, Sauerstoffsättigung (SpO2), Atemfrequenz, nicht-invasiver Blutdruck, endexspiratorische CO2-Werte, eingeatmete/endexspiratorische O2-Werte, inspirierte/endexspiratorische Sevoflurankonzentrationen und Temperatur wird während des gesamten chirurgischen Eingriffs kontinuierlich überwacht und aufgezeichnet, um sicherzustellen, dass die gemessenen physiologischen Parameter im normalen Bereich liegen.

Ebenso werden die kumulativen Dosen aller sedierenden und schmerzstillenden Medikamente erfasst.

Einleitung und Aufrechterhaltung der Vollnarkose:

Alle Patienten erhalten eine Vollnarkose mit einem Endotrachealtubus, um die Beatmung zu erleichtern.

Die Narkoseeinleitung wird wie folgt durchgeführt:

I.V. Sufentanil 0,1–0,2 µg/kg i.v. Lidocain 1,5 mg/kg i.v. Propofol 2-3 mg/kg i.v. Rocuronium 0,6–1,2 mg/kg Die Vollnarkose wird mit 0,5–2,5 % Sevofluran in einem O2:Luft-Gemisch aufrechterhalten.

Die Beatmungseinstellungen lauten wie folgt:

6-8 ml/kg und Atemfrequenz angepasst an den erforderlichen ETC02 (endtidaler C02) PEEP (positiver endexspiratorischer Druck), um einen Antriebsdruck (P-Plateau-PEEP) unter 15 mmHg sicherzustellen. Zusätzliche Analgesie wird bereitgestellt I.V. Acetaminophen 15 mg/kg und i.v. Diclofenac 1 mg/kg, i.v. Tramadol 1-2 mg/kg und, falls erforderlich, zusätzliche Boli i.v. Sufentanil 5 µg.

Wenn der Chirurg eine Muskelentspannung verlangt, kann eine i.v. Rocuronium kann in Boli von 10–20 mg verabreicht werden. I.V. Sugammadex 4 mg/kg wird bei Bedarf verabreicht, um die neuromuskuläre Blockade aufzuheben.

Nach dem Aufwachen aus der Narkose:

Alle Patienten werden in die postoperative Aufwachstation verlegt.