Kobalamiinin tilan vuorovaikutus typpioksidin kanssa suhteessa leikkauksen jälkeisiin kognitiivisiin muutoksiin vanhuksilla

Opintojen suunnittelu:

• Kaksoissokkoutettu, satunnaistettu tutkimus iäkkäillä potilailla, joille on suunniteltu elektiivinen leikkaus yleisanestesiassa.
• Lääketieteelliset, kobalamiiniin liittyvät ja väestötiedot;
• Verikokeet kobalamiiniin liittyvän metabolisen tilan ja genotyypin määrittämiseksi 4 relevantille mutaatiolle;
• Psykoneurologinen arviointi ennen leikkausta;
• Satunnaistaminen standardinmukaisen anestesia-ohjelman saamiseksi dityppioksidilla (N2O) tai samaan hoitoon ilman N2O:ta;
• Intraoperatiivisia ja perioperatiivisia tietoja kerätään;
• Deliriumtestaus 2-3 tuntia leikkauksen jälkeen.
• Kaikki preoperatiiviset tutkimukset toistetaan 2 viikon ja 4 viikon kuluttua.
• Potilaat, joiden kognitiivinen tila jatkuu 4 viikon kohdalla, saavat kobalamiinia ja testataan uudelleen 3 kuukauden kuluttua.

Sisällyttämiskriteerit:

• Ikä > 60 vuotta;
• Yleisanestesian odotettu kesto > 1 tunti;
• Hyvä englannin kielen ymmärtäminen.

Poissulkemiskriteerit:

• Leikkaus, johon liittyy aivoja, verenkiertoa pään ja kaulan alueelle tai sydämeen;
• dementia, psykoosi tai aivosairaus;
• N2O:n käytön vasta-aihe;
• Muu kliininen tila kuin ASA-luokka 1 tai 2;
• Bronkospastinen tai obstruktiivinen keuhkosairaus;
• N2O-altistus viimeisten 6 kuukauden aikana;
• Kobalamiini-injektio viimeisen 6 kuukauden aikana;
• Punasolujen keskimääräinen verisolujen tilavuus >95 fl;
• Kreatiniini > 1,8 mg/dl.
• Parestesioiden historia tai todisteet, jalkojen tai käsien puutuminen, kävely- ja tasapainoongelmat, muisti- ja ajatteluongelmat.

Jos leikkausta edeltävä kognitiivinen testi tuottaa epäilyttävän tuloksen (kaksi tai useampia testitulosta, jotka eivät liity toisiinsa > 1,5 x standardipoikkeama normaalin keskiarvon alapuolella), tehdään välitön tarkistus potilaan poissulkemiseksi tutkimuksesta.

Kaikki tutkijat ja testaajat ovat sokeita N2O-altistukselle (paitsi anestesialääkärille) ja kobalamiinistatukselle.

Kohdenumerot: Tilastotyöntekijämme tekemä tilastollinen tehoanalyysi ennusti 386 koehenkilön tarpeen saavuttaa 80 %:n teho tyypin I virheellä 0,05. Mahdollisen 15 %:n aiheen menetysprosentin perusteella suunnitellaan 444 tutkittavaa.

Potilastietokysely sisältää:

• Demografiset tiedot;
• Asiaankuuluva sairaushistoria;
• Kobalamiiniin liittyvä historia;
• Poissulkemistekijät.

Satunnaistaminen:

• Tietokoneella luotu numerojärjestelmä;
• Ilmoitettu juuri ennen leikkausta vain anestesialääkärille.

Anestesiaprotokolla:

• Yksi kahdesta tehokkaasta, yleisesti käytetystä anestesia-ohjelmasta;
• Käytetään tavallisia ASA-monitoreja, happianalysaattoria ja hiilidioksidikapnografia.
• Yleisanestesia indusoidaan sekä N2O- että ei-N2O-ryhmissä fentanyylillä (2-5 µg/kg) ja propofolilla (1-3 mg/kg), mikä mahdollistaa asianmukaisen titrauksen haluttuun päätepisteeseen ilman haittavaikutuksia. Cisatracuriumia (0,15 mg/kg) annetaan lihasten rentoutumiseen.
• Anestesiaa ylläpidetään sitten joko 40 % happella/60 % N2O:lla (N2O-tutkimushaara) tai 40 % happella ilmassa (ei-N2O-haara), desfluraanilla molemmissa tutkimusryhmissä, titrataan anestesian syvyyteen. Fentanyyliä käytetään molemmissa ryhmissä (1 µg/kg/h) ensisijaisena huumeena juuri ennen leikkauksen loppua;
• Intuboinnin jälkeen valvottu ventilaatio ylläpitää normokapneaa ja riittävää hapetusta. Lämpötilaa, verenpainetta ja sykettä ylläpidetään määrätyillä vakiomenetelmillä.
• Leikkauksen lopussa desfluraanin ja N2O:n (tai toisessa tutkimushaarassa desfluraanin ja O2/huoneilman) antaminen lopetetaan, jäännös neuromuskulaarinen salpaus antagonisoidaan farmakologisesti, dolasetronia annetaan pahoinvoinnin ja oksentelun ehkäisyyn ja postoperatiivinen analgesia. opioideilla tarpeen mukaan.
• Protokollat ​​sallivat kliinisesti aiheelliset muutokset milloin tahansa.
• Kaikki yllä oleva varmistaa, että anestesian hoito ei vaarannu, sallii N2O:n sisällyttämisen (vs. huoneilma) olevan ainoa ero näiden kahden haaran välillä, eikä siinä käytetä muita kobalamiiniin vaikuttavia aineita kuin N2O.

Intraoperatiivinen tiedonkeruu:

• N2O-altistuksen kesto;
• Kaikkien anestesia-aineiden annokset;
• Leikkaus todella suoritettu;
• Happisaturaatio, jota seurataan jatkuvasti;
• Lopun vuorovesi CO2;
• End-tidal desfluraani;
• Veren menetys ja verensiirrot;
• Lämpötila anestesiasta tullessa ja minimilämpötila;
• Perioperatiivisten verenpaineiden vaihteluväli;
• Deliriumin ilmaantuminen;
• Haitalliset postoperatiiviset tapahtumat;
• Leikkauksen jälkeen tarvittavat lääkkeet.

Kobalamiinin tilan verikokeet ja vastaavat testit:

• Seerumin kobalamiini- ja folaattitasot;
• Homokysteiini EDTA-antikoaguloidun plasman immunomäärityksellä, joka erotettiin 1 tunnin sisällä PI:n laboratoriossa;
• Seerumin metyylimalonihappo (MMA) kaasukromatografia-massaspektrometrialla;
• Plasman metaboliitit (metioniini, glutationi, S-adenosyylimetioniini, S-adenosyylihomokysteiini, kysteiini ja kysteinyyliglysiini; katso myöhemmin);
• Seerumin kreatiniini, täydellinen verenkuva ja verikoe.

Subkliinisen kobalamiinipuutoksen diagnoosi tehdään, jos MOKEMMAT seuraavista kriteereistä täyttyvät:

• Kaksi tai useampi seuraavista kolmesta poikkeavuudesta: alhainen kobalamiini, korkea homokysteiini tai korkea MMA-taso. Kaikki tutkijat ovat edelleen sokeita näille löydöksille, jotka eivät vaadi toimia.
• Kliinisesti ilmeinen kobalamiinin puutos on poissuljettu. Tutkijat tietävät tämän aina ennen leikkausta, mikä mahdollistaa potilaan välittömän sulkemisen pois tutkimuksesta, jos se on positiivinen.

Homokysteiinin ja metioniinin metaboliittien määritys:

• Plasma erotetaan 15 minuutin kuluessa laskimonpistosta, pidetään jäissä sentrifugointiin asti ja säilytetään erissä -80 °C:ssa.
• Sulamattomat erät kuljetetaan kuivajäällä Arkansasin yliopistoon määritystä varten käyttäen HPLC:tä kulometrisellä detektiolla.
• Koska munuaisten tila vaikuttaa joihinkin metaboliitteihin, kreatiniinia säädetään.
• Analyysit keskittyvät metaboliittituloksiin suhteessa (a) toisiinsa; (b) alkuperäinen kobalamiinistatus; (c) folaattitasot; (d) N2O-altistuminen sekä suhteessa alkuperäiseen kobalamiinistatukseen että geenipolymorfismiin; e) geenipolymorfismien esiintyminen (mukaan lukien yhdistelmät); ja (f) kognitiivisen toimintahäiriön ilmaantuminen vs. ei mitään. Pitkittäisiä metabolisia muutoksia koko seurantajakson aikana tutkitaan.

Geenipolymorfismin analyysit:

• DNA uutetaan ennen leikkausta verinäytteistä ja puhdistettu DNA säilytetään -80 C:ssa.
• MTHFR:n 677C-T- ja 1298A-C-mutaatiot määritetään standarditekniikoilla;
• Metioniinisyntaasi 2756A-G (D919G) -mutaatio tunnistetaan käyttämällä HaeIII:a ja MTRR 66A-G (I22M) -mutaatio käyttämällä Ndel:tä.
• Analyysissä otetaan huomioon homotsygoottiset mutaatiotilat ja yhdistetty heterotsygoottisuus, joka aiheuttaa heikentynyttä entsyymiaktiivisuutta, eri entsyymien yhdistetyt mutaatiot sekä alleelitaajuudet.
• Tutkimusanalyysit keskittyvät seuraaviin kysymyksiin: (a) Vaihteleeko metabolinen tai kliininen N2O-vaikutus genotyypin mukaan? (b) Vaikuttavatko polymorfismit subkliinisen kobalamiinipuutoksen ilmenemiseen? (c) Miten kukin mutaatio vaikuttaa metaboliittien muutoksiin?

Kognitiivisten toimintojen ja masennuksen testaus:

• Koulutetun testaajan toimesta hiljaisessa toimistossa ilman häiriötekijöitä.
• Suoritetaan kohdennettu neuropsykologisten testien sarja, joka vaatii 1,5 tuntia.

• Testeillä arvioidaan:

  • Huomio/keskittyminen: (a) Tahdistussarjan lisäystesti, joka vaatii aktiivista huomiota ja nopeaa tiedonkäsittelyä; (b) California Computerised Assessment Package mittaa suorituskykyä, joka on herkkä huomiolle ja päätöksenteolle.
  • Kognitiivinen joustavuus testataan Letter-Number Sequencingillä, Wechsler Adult Intelligence Scale-III:n osatestillä.
  • Muisti ja oppiminen testataan Kalifornian verbal Learning Test-2:lla.
  • Masennusta arvioidaan Beck Depression Inventory -tutkimuksella.

Kaikki testit pisteytetään 48 tunnin kuluessa ja tarkistetaan neuropsykologin kanssa, jotka molemmat ovat sokeutuneet potilaiden tilaan. Kaikkien toimenpiteiden odotetaan osoittavan jonkin verran "harjoitteluvaikutusta" kolmen hallinnon aikana, ja asianmukaiset mukautukset ja analyysit tehdään.

Jos minkä tahansa testin tulokset kahdessa neljästä testiluokasta ovat >1,5 SD alle normaalin keskiarvon preoperatiivisessa arvioinnissa, suoritetaan välitön tarkistus mahdollisen tutkimuksen ulkopuolelle jättämisen varalta. Leikkauksen jälkeisten testitulosten heikkeneminen >1,5 x SD normaalista keskiarvosta kahdessa yksittäisessä testissä saatetaan myös PI:n ja turvallisuusmonitorin tietoon kobalamiinihoitoa koskevaa päätöstä varten.

Deliriumin arviointi tehdään 2-3 tuntia leikkauksen jälkeen Mini-Mental State Examinationilla ja CAM-ICU-testillä. Analyysissa otetaan huomioon mahdolliset sekaannukset, kuten lääkkeet, hypoksia ja infektio.

Pitkäaikainen, yli 4 viikkoa kestävä seuranta tehdään niille potilaille, joiden kognitiiviset toiminnot (mukaan lukien masennustestit) ovat merkittävästi huonommat 4 viikon testissä kuin ennen leikkausta. Päätöksen vertailuarvona käytetään minkä tahansa testin laskua, joka vastaa 1 SD kyseisen testin normaalista keskiarvosta.

Tietojen analysointi:

• Ensisijainen kysymys on, onko potilailla, joilla on subkliininen puutos, N2O-altistuksen jälkeen suurempi neuropsykologinen vajaatoiminta kuin potilailla, joilla ei ole puutetta. Näiden erojen analyysi sisältää vertailun ei-N2O-haaraan kuuluvien potilaiden välillä, joilla ei ole puutetta. Hämmennykset ratkaistaan ​​muokkaamalla asiaankuuluvia muuttujia.
• Tilastomies tekee kaikki analyysit ja konsultoi jatkuvasti koko tutkimuksen ajan. Ennen analysointia jatkuville muuttujille tehdään logaritminen muunnos. Yksimuuttuja-analyysit, joita seuraavat valikoidut monimuuttuja-analyysit, sisältävät anestesiaaltistuksen keston, ennen leikkausta ja postoperatiivisia aineenvaihduntavajeita sekä rinnakkaiset häiriöt. Bonferroni-säätöä käytetään tarvittaessa useisiin vertailuihin. Moninkertaista logiikkaa regressiota käytetään arvioimaan merkittäviä riippumattomia epänormaalien tulosten ennustajia.
• Välianalyysi tehdään 3,5 vuoden kuluttua käyttämällä alfaa 0,005.
• Metabolia- ja geneettisten löydösten analyysit tehdään yksimuuttujaanalyyseillä, joita seuraa monimuuttujaanalyyseillä mutaatioiden vaikutusten määrittämiseksi.

Riskit kohteille:

• Kaikille koehenkilöille tehdään kliinisesti indikoitu, elektiivinen leikkaus yleisanestesiassa. Heidän osallistumisensa ei vaikuta mihinkään heidän kirurgiseen hoitoonsa. Ainoa tutkimukseen liittyvä muutos niiden kliinisessä hallinnassa on satunnainen määräys N2O:n poisjättämiseen tai sisällyttämiseen lähes identtisistä, tavanomaisista anestesia-ohjelmista.
• Ainoat muut manipulaatiot ovat verinäytteiden otto ja neuropsykologinen testaus useita päiviä ennen leikkausta ja 3-4 kertaa leikkauksen jälkeen (paitsi geenitestit, jotka tehdään vain kerran).
• Tutkimukseen liittyvien lääketieteellisten tietojen keräämiseen sovelletaan luottamuksellisuussuojaa kaikilta HIPAA-valtuutetuilta osin.
• Kobalamiiniin/N2O:han liittyvät riskit ovat itse asiassa pienemmät osallistujilla kuin osallistumattomilla. Useita suojakerroksia tutkimukseen liittyviä pieniä riskejä vastaan ​​ovat mm. kobalamiiniin liittyvä arviointi, jota ei muuten tehdä rutiininomaisesti ennen N2O-puudutusta, jotta voidaan tunnistaa potilaat, joilla on tunnettu N2O-riski; jatkuva postoperatiivinen seuranta kobalamiinistatuksen muutosten ja merkittävän kognitiivisen heikkenemisen varalta; interventio kobalamiinihoidolla mahdollisesti sairastuneilla potilailla; tietoturvallisuuden seurantasuunnitelman laatiminen riippumattoman turvallisuusseurantalaitteen kanssa; ja tutkimustulosten välianalyysi.

Turvallisuusvalvonta:

• Ennen leikkausta havaittu kognitiivisen testin toimintahäiriö sulkee potilaat pois tutkimuksesta ennen kuin he ovat altistuneet riskeille.
• Leikkauksen jälkeinen lasku, joka ylittää 1,5 x SD:n normaalista keskiarvosta kahdessa toisiinsa liittymättömässä kognitiivisen toiminnan mittauksessa, tuodaan välittömästi PI:n, yhteistyössä työskentelevän neuropsykologin ja riippumattoman tutkija-kliinikon, joka ei ole osa tutkimuksemme, huomion.