Einfluss der Vollnarkose auf die dynamischen Veränderungen der Hirnschädigungsmarker während und nach Kraniosynostose-Operationen im Säuglingsalter (TAnBrainDam)

Vor mehr als zwanzig Jahren wurde in experimentellen Arbeiten festgestellt, dass Anästhetika für das heranreifende Gehirn von Tierwelpen giftig sein und zu kognitiven Beeinträchtigungen führen können (Ikonomidou, 1999). Die vorgelegten Beweise legen nahe, dass die Wirkung häufig verwendeter Anästhetika biochemische und morphologische Veränderungen in unreifen Neuronen auslöst, die letztendlich zu deren Aussterben führen (Creeley, 2013; Liu, 2012; Brambrink, 2010). Aktuelle klinische Studien haben gezeigt, dass sich eine Vollnarkose auch negativ auf die kognitiven Funktionen eines Kindes auswirken kann (DiMaggio, 2017; Bong, 2013; Naumann, 2012; Flick, 2011). In einer anderen veröffentlichten Studie wurde festgestellt, dass die Wirkung einer Vollnarkose bei jüngeren Kindern im Vergleich zu älteren Kindern zu einem signifikanteren Anstieg der Marker für Hirnschäden, neuronenspezifische Enolase (NSE) und S100B-Protein (S100B), führt (Stojanovic Stipic). , 2017). Es wurde auch gezeigt, dass der Spiegel der Neurofilament-Leichtkette (NfL), einem Biomarker für axonale Schäden, der bei einer Vielzahl neurologischer Erkrankungen auftritt (Khalil, 2018), im Blut erwachsener Patienten nach der Anästhesie erhöht ist (Evered, 2018). Die Kenntnis der Dynamik von Hirnschädigungsmarkern kann dazu beitragen, das perioperative Management zu optimieren und eine Verschiebung der Operation auf einen späteren Zeitpunkt in der Kindheit in Betracht zu ziehen.

Das Ziel des eingereichten Projektes ist:

1. Bestimmung der dynamischen Veränderungen der Konzentration ausgewählter Marker für Hirnschäden (NSE, S100B und NfL) während der Inhalationsnarkose bei Säuglingen.

2. Bestimmung der dynamischen Konzentrationsänderungen dieser Marker in Abhängigkeit von:

   A) Alter des Kindes B) Dauer der Vollnarkose C) Art der Operation (offene Kranioplastik versus endoskopische Kranioplastik)

3. Beurteilung der psychomotorischen Entwicklung in der präoperativen und postoperativen Phase im Abstand von 1 Jahr nach der Operation und im 36. Lebensmonat des Kindes.
4. Analyse des Zusammenhangs zwischen Veränderungen in der psychomotorischen Entwicklung und Veränderungen in der Konzentration von Hirnschädigungsmarkern.
5. Veröffentlichung und Umsetzung der Ergebnisse in die klinische Praxis.

Hauptvorteil:

1. Optimierung der chirurgischen Behandlung der Kraniosynostose im Hinblick auf die Minimierung der neurotoxischen Wirkung der Anästhesie.

   Sekundäre Vorteile:

2. Bestimmung der Dynamik von Veränderungen der Werte ausgewählter Marker für Hirnschäden unter Vollnarkose bei Kraniosynostose-Operationen. Überwachung der Beziehung ausgewählter Parameter (Anästhesiedauer, Alter des Patienten, Gewicht, Geschlecht, Art der chirurgischen Korrektur (endoskopisch vs. offen), Art der Kraniosynostose, Blutverlust + Korrektur und Nebenreaktionen auf Veränderungen der Hirnschädigungsmarker (NSE, S100B und NfL)).

   Obwohl uns noch keine klaren Ergebnisse der Studie oder ein klarer Konsens der Fachgesellschaften vorliegen, gehen wir davon aus, dass eine Vollnarkose, insbesondere wiederholt oder über einen längeren Zeitraum, das heranreifende Zentralnervensystem des Kindes beeinträchtigen kann. Es wird davon ausgegangen, dass aufgrund der Anfälligkeit des Gehirns der Anstieg der Marker im jüngeren Alter des Kindes stärker ausfällt (endoskopische Kranioplastik). Die europäischen Anästhesiegesellschaften teilen nicht die volle Ansicht der FDA. Sie widersprechen vor allem der unzureichend begründeten Festlegung der Altersgrenze von 3 Jahren und der Dauer einer Vollnarkose von mehr als 3 Stunden als Risikofaktor für die Entstehung neurotoxischer Schäden. Bisher wurden keine Arbeiten zur Überwachung von Hirnschädigungsmarkern bei Säuglingen unter Vollnarkose veröffentlicht.

3. Dies soll in Zukunft dazu beitragen, das optimale perioperative Management, die Anästhesiemethode und den geeigneten Zeitpunkt des chirurgischen Eingriffs festzulegen, um eine Verschiebung auf ein späteres Alter des Kindes in Betracht zu ziehen und gleichzeitig eine unnötige Verschiebung chirurgischer Eingriffe zu vermeiden.

Beschreibung des Arbeitsplans:

1. Patientenrekrutierung, präoperative Vorbereitung

   • Prospektive Rekrutierung von Patienten, die für die chirurgische Behandlung einstufiger Kraniosynostosen am Nationalen Institut für Kinderkrankheiten (NICHD) Bratislava indiziert sind. Die chirurgische Behandlung erfolgt nach konventioneller Indikation (endoskopische Korrektur bei Patienten unter 6 Monaten, offene Korrektur bei Patienten älter als 6 Monate). Geschätzte Anzahl operierter Patienten 15 innerhalb eines Jahres.
   • Jedes Kind wird vor und nach der Operation von einem Neurologen untersucht, die psychomotorische Entwicklung des Kindes wird präoperativ untersucht (Bayley-Skala – Bayley III).
   • Kinder mit ASA 1 – 2, ohne neurologisches Defizit, ohne Begleiterkrankungen werden in die Gruppe aufgenommen. Die Eltern des Kindes unterzeichnen die Einverständniserklärung

2. Chirurgische Leistung unter Vollnarkose und perioperative Markersammlung

   • Die Operation wird von einem Chirurgen und drei Kinderanästhesisten durchgeführt. Die Vollnarkose wird inhaliert (Sevofluran / 02 / Luftopioid).
   • Für jeden Patienten werden Überwachungsparameter aufgezeichnet (Dauer der Anästhesie, Alter des Patienten, Gewicht, Geschlecht, Art der chirurgischen Korrektur (endoskopisch vs. offen), Art der Kraniostenose, perioperativer Blutverlust + Korrektur
   • Die Konzentration von Markern für Hirnschäden wird unmittelbar nach Beginn der Vollnarkose, am Ende der Anästhesie und 48 Stunden nach Ende der Anästhesie aufgezeichnet.

Postoperative Nachsorge

• Überwachung der Beziehung zwischen Veränderungen der Hirnschädigungsmarker und Veränderungen der psychometrischen Entwicklung (PMV) (Bayley-Skala – Bayley III) ein Jahr nach der Operation und im Alter von 36 Monaten.
• Überwachung des Kindes in der neurochirurgischen Ambulanz einen Monat nach der Operation, 6 Monate nach der Operation, 1 Jahr nach der Operation, im 36. Lebensmonat des Kindes.

In der zweiten und dritten Stufe /t.j. im zweiten und dritten Projektjahr/

1. Die Patientenrekrutierung wird fortgesetzt.
2. Die chirurgische Behandlung der Kraniosynostose unter Vollnarkose wird fortgesetzt.
3. Die Nachbeobachtung der in die Studie aufgenommenen Patienten wird fortgesetzt (Überwachung des Zusammenhangs zwischen Veränderungen der Hirnschädigungsmarker und Veränderungen der psychometrischen Entwicklung (PMV) (Bayley-Skala) ein Jahr nach der Operation und im Alter von 36 Monaten).

Die präoperativen Untersuchungen werden von einem teilnehmenden Neurochirurgen und Anästhesisten koordiniert. Chirurgische Eingriffe und perioperative Untersuchungen werden vom teilnehmenden Neurochirurgen koordiniert.

Art der Operation. Die Studie wird zwei chirurgische Techniken verwenden: endoskopische Kranioplastik und offene Kranioplastik.

• Vollnarkose. Die Operation wird unter inhalativer Vollnarkose (Sevofluran/O2/Luft in Kombination mit dem Opioid Sufentanyl) unter strenger Überwachung der Vitalfunktionen des Patienten durchgeführt.
• Perioperative Probenahme, Datenerfassung. Für jeden Patienten werden Alter, Gewicht, Geschlecht, Narkosedauer, Art der chirurgischen Korrektur (endoskopisch vs. offen), Art der Kraniosynostose (einzelne Naht), Blutverlust + Korrektur erfasst. Unmittelbar nach Einleitung der Vollnarkose werden Blutproben zur Bestimmung von NSE, S100B und NfL entnommen. Zur Kontrolluntersuchung des Säure-Basen-Haushalts und des Ionogramms werden regelmäßig stündlich Proben entnommen, um andere mögliche Faktoren auszuschließen, die sich negativ auf das Zentralnervensystem auswirken.

Postoperative Nachsorge.

• Es werden zwei postoperative Blutproben zur Bestimmung von NSE, S100 und NfL durchgeführt, um die weitere Dynamik der Parameter zu bestimmen, 1) unmittelbar nach Narkoseende und 2) 48 Stunden nach Narkose.
• Zur Beurteilung der psychomotorischen Entwicklung (PMV) des Kindes (Bayley III Bayley-Skala) ein Jahr nach der Operation und im Alter von 36 Monaten.

Postoperative Untersuchungen werden von einem teilnehmenden Neurochirurgen koordiniert. Auswertung und Veröffentlichung der Ergebnisse.

• Blutbiomarkerspiegel (NSE, S100Ba NfL), ausgewertet mit standardmäßigen statistischen Methoden
• Veränderungen des PMV nach der Bayley-III-Methode ein Jahr nach der Operation und im Alter von 36 Monaten.
• Basierend auf den Ergebnissen wird eine Empfehlung für die klinische Praxis erarbeitet.

Soziale und andere Vorteile und kommerzielle Nutzung der Projektergebnisse. Der gesellschaftliche Nutzen des Projekts ergibt sich aus seinen wissenschaftlichen und medizinischen Ergebnissen. Wir haben noch keine endgültigen Ergebnisse aus klinischen Studien oder einen klaren Konsens der anästhesiologischen Fachgesellschaften hinsichtlich der möglichen Neurotoxizität von Anästhetika, gehen jedoch dennoch davon aus, dass eine Vollnarkose, insbesondere eine Langzeitanästhesie, einen negativen Einfluss auf die Gehirnentwicklung eines Kindes hat. Viele Eingriffe lassen sich nicht aufschieben, es ist jedoch unbedingt notwendig, auf eine gründliche Indikation zur Operation bzw. Untersuchung unter Vollnarkose und Analgesie zu achten. Bei der Indikation zur Anästhesie ist die grundlegende, immer noch umstrittene Diskrepanz zwischen dem Grad der Neurotoxizität von Vollnarkose und den möglichen Folgen einer unzureichenden oder fehlenden Analgesie und Anästhesie zu berücksichtigen. Obwohl neuere Studien darauf hindeuten, dass eine einzige Vollnarkose (die weniger als 3 Stunden dauert) das Verhalten oder Lernen eines Kindes wahrscheinlich nicht beeinträchtigt, ist es wirklich wichtig, das Problem der Neurotoxizität nicht zu unterschätzen und zu überlegen, ob alle bildgebenden und chirurgischen Eingriffe unter Vollnarkose erfolgen oder nicht Analgesie muss unbedingt im Alter von drei Jahren erkannt werden. Vor jeder Anästhesie sollten wir den Nutzen der Anästhesie gegenüber den potenziellen Risiken abwägen, insbesondere wenn die Eingriffe länger als 3 Stunden dauern oder wiederholte Eingriffe bei Kindern unter drei Jahren erfolgen. Ziel dieses Projekts ist es, die Dynamik von Veränderungen der Hirnschädigungsmarker bei Säuglingen während chirurgischer Eingriffe zu überwachen, wenn die Vollnarkose im Durchschnitt länger als 3 Stunden dauert. Dies ist das erste Projekt, das sich nicht nur mit der Beobachtung der psychomotorischen Entwicklung von Kindern unter dem Einfluss einer Langzeit-Vollnarkose befasst. Mehrere Aspekte dieses Projekts wurden noch nicht veröffentlicht und es besteht eine hohe Vermutung, dass Originalergebnisse vorliegen.