Vorhersagemodelle für das Risiko kardiovaskulärer und neurokognitiver Erkrankungen in der Allgemeinbevölkerung (CME)

Eine genauere und frühere Identifizierung von Personen mit einem Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen (CVD) und neurodegenerative Erkrankungen (Gedächtnis, Kognition, Demenz) durch den geeigneten Einsatz von Biomarkern könnte zu einem früheren Beginn präventiver Therapien führen und möglicherweise manchmal tödliche Ereignisse und Komplikationen vermeiden.

Biomarker Biomarker eignen sich zur Bestimmung des Krankheitsrisikos, aber auch zur Diagnosestellung. Obwohl es eine Fülle von Vorhersagemodellen für das Risiko von Herz-Kreislauf-Erkrankungen und/oder neurodegenerativen Erkrankungen für die Allgemeinbevölkerung gibt, wurden nur wenige extern validiert, sodass sie derzeit von Ärzten, politischen Entscheidungsträgern und Entwicklern von Leitlinien für die öffentliche Gesundheit nicht in großem Umfang genutzt werden. Eine hohe interindividuelle Variabilität erschwert die Etablierung allgemeiner Gesetze für die prädiktive Medizin.

Screening Neben der fehlenden Validierung bestehen weitere Einschränkungen in der geringen Teilnahmequote an Screening-Kampagnen (unabhängig von der Krankheit) sowie in der relativen Schwierigkeit, Genauigkeit, den Kosten und dem Zeitaufwand für die Durchführung der Messungen.

Warum Anästhesie

Die perioperative Phase ist aus mehreren Gründen ein sehr guter Zeitpunkt für das Screening auf kardiovaskuläre und neurodegenerative Erkrankungen:

Patienten kommen zur Anästhesiesprechstunde und in den Operationssaal, weil sie einen unmittelbar sichtbaren Nutzen haben. Bei der Anästhesiesprechstunde handelt es sich daher häufig um eine ärztliche Beratung mit Quantifizierung der unterschiedlichen Risiken und der Durchführung zahlreicher ergänzender Untersuchungen.

• Die Indikationen für Eingriffe unter Narkose haben sich in den letzten Jahren vervielfacht (Verdauungsendoskopie, interventionelle Kardiologie, interventionelle Neuroradiologie etc.).
• Jedes Jahr erhalten in Frankreich mehr als 12 Millionen Menschen eine Anästhesie, um chirurgische oder interventionelle Eingriffe durchzuführen. Die Qualitäts- und Anforderungskriterien nehmen in einer alternden Bevölkerung mit zahlreichen Komorbiditäten und damit einem höheren Risiko für kardiovaskuläre und neurodegenerative Komplikationen zu. Immer mehr Patienten, insbesondere ältere und gebrechliche Patienten, greifen bei geplanten chirurgischen Eingriffen auf eine Vollnarkose zurück, werden jedoch nicht immer gut überwacht, weil sie keinen behandelnden Arzt haben oder weil sie nicht an Screening- oder öffentlichen Gesundheitsüberwachungskampagnen teilnehmen. In Frankreich gibt es 7.400 Operationssäle in etwas mehr als 1.000 öffentlichen und privaten Gesundheitseinrichtungen.
• Die während der systematischen Überwachung intraoperativ erfassten physiologischen Daten sind sehr „reichhaltig“ und von sehr guter Qualität, da sie nicht sehr verrauscht sind. Sie eignen sich daher hervorragend für numerische und statistische Analysen, insbesondere durch „maschinelles Lernen“.
• Die Einleitung einer Vollnarkose oder die Einrichtung einer lokoregionären Anästhesie und deren Aufrechterhaltung stellt einen starken und reproduzierbaren physiologischen „Test“ für das Herz-Kreislauf- und Gehirnsystem dar. Als Symptom kann eine Veränderung der Werte der Funktionsparameter im EEG und/oder der Arteriensteifigkeit gewertet werden. Die Forscher glauben, dass die Analyse der Parameter während dieses Tests sehr aufschlussreich über den tatsächlichen physiologischen Zustand sowohl des Herz-Kreislauf- als auch des Gehirnsystems des Patienten ist.
• Die Patienten werden postoperativ regelmäßig zur Nachsorge ihrer Pathologie erneut einberufen und mögliche Komplikationen werden in ihrer Akte erfasst, was eine kurz- und mittelfristige Nachsorge ermöglicht.

Das Projekt zielt darauf ab, einen Biomarker zur Vorhersage kardiovaskulärer Komplikationen, die Pulswellengeschwindigkeit (PWV), und einen Biomarker zur Vorhersage kognitiver Störungen, die Leistung der Alpha-Welle im Elektroenzephalogramm (EEG), anhand der Daten zu validieren, die normalerweise während jeder Anästhesie während der Anästhesie erfasst werden die perioperative Phase.

Diese beiden Parameter werden aus den physiologischen Überwachungsparametern ermittelt, die routinemäßig während der Anästhesie verwendet werden, ohne dass eine zusätzliche Überwachung erforderlich ist, die für das Anästhesiemanagement nicht erforderlich ist.

Biomarker 1 Pulswellengeschwindigkeit (PWV): Die arterielle Steifheit ist derzeit einer der besten prädiktiven, frühen und unabhängigen Biomarker für kardiovaskuläre Ereignisse. Der beste Parameter zur Beurteilung der arteriellen Steifheit ist die Messung der Pulswellengeschwindigkeit (PWVcf) zwischen der Halsschlagader und der Oberschenkelarterie. Dieser Index wurde von unserem Team in mehreren Studien häufig während der Vollnarkose als einer der bestimmenden Parameter der linksventrikulären Nachlast verwendet und gemessen. Die nicht-invasive Messung der arteriellen Steifheit durch Berechnung der Pulswellengeschwindigkeit (PWV) und des systolischen Pulsatilitätsindex (SPI) erfolgt mit einem automatischen digitalen Blutdruckmessgerät MESI mTablet (MESI®, Slowenien). Unser Team hat eine Methode zur kontinuierlichen Schätzung von PWVcf im Operationssaal anhand von Daten entwickelt, die durch die übliche Überwachung gewonnen wurden: ein Elektrokardiogramm (EKG), eine digitale Photoplethysmographie (PPG) und ein oszillometrisches Brachial-Blutdruckmessgerät zur nicht-invasiven Blutdruckmessung (NIBP). . Darüber hinaus ermöglichen uns die mit der Anästhesie verbundenen hämodynamischen Schwankungen, den PWVcf als Funktion der arteriellen Druckschwankungen zu untersuchen und so einen echten arteriellen Dehnbarkeitsindex, ausgedrückt in m/s pro mmHg, zu erhalten.

Biomarker 2 Elektroenzephalogramm EEG Demenz ist eine Krankheit, die das Gedächtnis und das Denken so stark beeinträchtigt, dass normale Alltagsaktivitäten gestört werden. Neuropsychologische Tests (Montreal Cognitive Assessment (MoCA)) oder Biomarker (Blut, Liquor, MRT, EEG) sind für die Diagnose nützlich, aber zu spät, um Patienten zu erkennen, bei denen aufgrund der interindividuellen Variationen der Gehirnalterung ein Risiko für kognitive Komplikationen besteht oder nicht. Das Interesse der perioperativen Gehirnüberwachung und insbesondere der Elektroenzephalographie (EEG) zur Reduzierung neurologischer und kognitiver Schäden in der Chirurgie war Gegenstand zahlreicher Forschungsarbeiten und ist ein entscheidendes Thema. Es ist wahrscheinlich, dass die pro-operative Anfälligkeit für Burst-Unterdrückung und das Auftreten einer postoperativen kognitiven Dysfunktion mit einer Reihe von pro-operativen Faktoren (Anästhesie, Operation, Entzündung, Schmerzen usw.), aber auch präoperativen Faktoren (kognitiver Zustand, physiologisches Alter) zusammenhängen und zerebrale Zerbrechlichkeit...). Derzeit könnte diese Anfälligkeit oder Fragilität durch einen Parameter der Gehirnfunktion erkannt werden, der kontinuierlich überwacht wird, um die Narkosetiefe während der Narkose durch das intraoperative EEG abzuschätzen – Frontal-EEG. Aus der Literatur und den vorläufigen Ergebnissen unserer klinischen Forschungseinheit geht hervor, dass es einen Zusammenhang zwischen dem Auftreten der Burst-Unterdrückung (BS) (%), der Entwicklung der 95 %-Spektralfrequenzfront (SEF95) und der Leistung der Burst-Unterdrückung gibt Alphaband (dB) im frontalen EEG und das Auftreten einer postoperativen kognitiven Dysfunktion.

In diesem Zusammenhang mit der Überwachung der Anästhesietiefe mittels EEG könnte die quantitative EEG-Analyse ein einfach zu verwendender und objektiver Biomarker sein, um das physiologische Alter und/oder die personalisierte frühe Gehirnalterung anästhesierter Probanden zu bestimmen.

Dank der Erfassungsmedien werden die Daten verfügbar und von guter Qualität sein, was gewährleistet, dass die daraus entwickelten Tools/Algorithmen nicht verzerrt und effektiv sind.

Patienten über 45 Jahre sind berechtigt, an diesem Protokoll teilzunehmen. Während der Anästhesiesprechstunde erhalten sie ein Informationsschreiben über die Ziele und den Verlauf der Studie. Ihr Nichteinspruch gegen die Teilnahme an dieser Studie wird spätestens beim Besuch vor der Anästhesie, am Tag vor der Operation, nach einer Bedenkzeit erhoben.

Das Protokoll beginnt am Tag vor der Operation und dauert bis zu 5 Jahre. Am Tag der Anästhesiesprechstunde oder am Tag vor dem Eingriff: MoCA-Test, MemScreen, Finger-Tapping-Test (FTT), Muskelgriffkraft, Messung der Pulswellengeschwindigkeit.

Die Eingriffe werden unter Vollnarkose oder lokoregionaler Anästhesie mit Sedierung durchgeführt. Das Protokoll interagiert nicht mit dem Pflegeverfahren.

Am Tag des Eingriffs gewährleistet eine nicht-invasive Überwachung der Narkose- und/oder Sedierungstiefe anhand des quantitativen EEG (Sedline Masimo®) eine kontinuierliche Aufzeichnung der intraoperativen EEG-Daten.

Zur Routineüberwachung gehören kontinuierliche Blutdruck-, SpO2- und EKG-Messungen.

Postoperativ führt derselbe Prüfer an Tag 2 und Tag 5 MoCA, MemScreen und den Finger Tapping Test (FTT) durch. Das postoperative Überwachungsprotokoll erfordert eine zweimal tägliche Beurteilung des Delirs mithilfe der Confusion Assessment Method (CAM), die von den Stationsschwestern durchgeführt wird. Um Lernverzerrungen aufgrund der Wiederholung des MoCA zu vermeiden, werden bei neuropsychologischen Untersuchungen unterschiedliche Versionen verwendet.

Die Beurteilungen nach 3 Monaten und nach 1, 2, 3, 4 und 5 Jahren umfassen die neuropsychometrischen Tests MoCA und MemScreen sowie FTT, das Maß für die I.A.D.L (Instrumental Activities of Daily Living). Sie werden im Rahmen von Folgekonsultationen oder telemedizinisch durchgeführt, wenn keine geplante Konsultation vorliegt. Wenn der Patient während der chirurgischen Nachsorgekonsultation gesehen wird, wird vor den neuropsychometrischen Tests eine PWV-Messung durchgeführt. Diese Strategie stellt kein zusätzliches Risiko dar und gewährleistet somit die Sicherheit der in das Protokoll einbezogenen Patienten.

Zusätzlich zu den für die Anästhesie erforderlichen Geräten werden keine invasiven Geräte eingesetzt. Alle oben beschriebenen Überwachungsinstrumente sind in unserer Abteilung bereits im routinemäßigen Einsatz in der Routineversorgung. Die Überwachungsdaten sind derzeit verfügbar und werden dank der klinischen Forschungseinheit unserer Abteilung zur Verfügung gestellt

• Ein Datenextraktionssystem aus den PHILIPS IntelliVue-Überwachungslösungen. Die Softwarelösung Data Warehouse Connect ermöglicht die Erfassung all dieser Daten mit einer Feinabtastung (2 ms für die Aufzeichnungen, 1 s für die numerischen Daten), was die Kapazitäten in Bezug auf Datenanalyse und -auswertung erheblich erweitert.
• Das Abrufsystem ist zeitlich an die Ereignisse des Patienten und die verabreichten Medikamente (Dosen) über ein IntelliSpace Critical Care and Anaesthesia (ICCAA)-Informationssystem gekoppelt, das in allen Operationssälen einsatzbereit ist. Dabei werden die bereitgestellten Daten mit den digitalen Spuren und Messungen des multiparametrischen Monitors gekoppelt und in HL7 an den Server der IT-Abteilung des Krankenhauses übertragen.

Die Narkosedauer wird für die Studie nicht verlängert. Es wird keine zusätzliche Untersuchung durchgeführt. Die Anästhesiestrategie wird vom operierenden Anästhesisten festgelegt.

Der für die Studie verantwortliche Arzt, der die Daten sammelt, greift zu keinem Zeitpunkt in die Behandlung des Patienten ein. Die Maßnahmen haben keinen Einfluss auf den verordnenden Arzt, da die Daten zu diesem Zeitpunkt noch nicht ausgewertet und verfügbar sind.

Kein zusätzliches Risiko. Zusätzlich zu den für die Anästhesie erforderlichen Geräten werden invasive Geräte verwendet. Alle oben beschriebenen Überwachungsinstrumente werden in unserer Abteilung bereits routinemäßig in der Routineversorgung eingesetzt.

Die Forscher erwägen zwei Ziele: Das erste zielt darauf ab, nach 2 Jahren einen signifikanten Zusammenhang zwischen dem Auftreten von Herz-Kreislauf-Komplikationen und der Pulswellengeschwindigkeit einerseits nachzuweisen; das Auftreten kognitiver Dysfunktionen und die Stärke des Alphabandes (EEG-Marker) andererseits. Diese beiden Ziele betreffen dieselbe Patientengruppe. Die Forscher berücksichtigen ein Signifikanzniveau α=0,05 sowie eine statistische Aussagekraft 1-β=0,85. Die Forscher betrachten die logistische Regression als einen statistischen Test mit H0: β_1=0. Die beiden Tests gelten als unabhängig und nicht als mehrfach. Um Komorbiditäten und demografische Merkmale einschließlich des Alters als mögliche Störfaktoren einzubeziehen, gehen die Forscher von einem multiplen Korrelationskoeffizienten R^2=0,5 (multivariable Anpassung) aus. Die Wahrscheinlichkeit unter der Nullhypothese beträgt 0,17 bzw. 0,15 für den ersten und zweiten Test. Berücksichtigt man in beiden Fällen ein Odds Ratio von 2, so erhält man n_1=281 und n_2=304 Patienten. Die Stichprobe n=max〖(n_1,n_2)〗=304. Schließlich gehen die Forscher angesichts der bisherigen Studien davon aus, dass 30 % der Patienten verloren gehen werden. Daher wird der Schluss gezogen, dass 396 Patienten in diese Studie einbezogen werden sollten.

Kontinuierliche Daten werden als Median [Interquartil] und kategoriale Daten als n (%) ausgedrückt. Kategoriale Variablen werden mit dem Mann-Whtney-Test und kontinuierliche Variablen mit dem Wilcoxon-Test verglichen.

Außerdem wird eine vollständige multivariate Analyse durchgeführt. Alle statistischen Analysen werden mit der Statistiksoftware R (The R Foundation for Statistical Computing, Wien, Österreich) durchgeführt. Die Ergebnisse werden als Mittelwerte (± Standardabweichung) ausgedrückt. Ein p-Wert von weniger als 0,05 gilt als signifikant.