Yhdistetty mikrodialyysi- ja FDG-PET-tutkimus aivovaurion havaitsemiseksi sydänpysähdyksen jälkeen (COMA-PROTECT)

Tausta Noin 50 %:n eloonjäämisasteen on raportoitu koomassa olevilla potilailla, joita hoidetaan hypotermiasta tehohoitoyksikössä (ICU) sairaalan ulkopuolisen sydänpysähdyksen (OHCA) jälkeen. ICU-kuoleman suuri riski johtuu yleensä primaarisesta hypoksis-iskeemisestä vammasta ja sitä seuranneesta sekundaarisesta aivovauriosta, joka johtuu pitkittyneestä riittämättömästä aivoverenkierrosta (CBF), häiriintyneestä autosäätelystä, iskemia-reperfuusiovauriosta ja aivojen energia-aineenvaihdunnan vaurioista. Ratkaisevaa näyttöä sekundaarisesta aivoiskemiasta sydämenpysähdyksen jälkeen on ollut vaikeasti havaittavissa. Toissijainen vamma on merkittävä neurologisen lopputuloksen määräävä tekijä, ja sen haitallisten vaikutusten lievittäminen on sydänpysähdyksen jälkeisen hoidon peruspilari. Toistaiseksi lääkärit tarvitsevat tarkempia seurantamenetelmiä mahdollisen palautuvan meneillään olevan aivoiskemian tunnistamiseksi ja hallitsemiseksi sekä varhaisten neurologisten tulosten ennustamiseksi teho-osastolla. Menetelmiä, jotka mittaavat globaalia aivoiskemiaa ja heijastavat aineenvaihdunnan häiriöitä elvyttämisen jälkeen, tarvitaan yksilöllisempään elvytyksen jälkeiseen hoitoon ja kohdelähtöiseen hoitoon potilaan lopputuloksen parantamiseksi.

Jugular bulb -mikrodialyysi (JBM) mahdollistaa valuvan laskimoveren globaalien aivojen aineenvaihduntamuuttujien jatkuvan seurannan ja tarjoaa tietoa substraatin saannista ja aineenvaihdunnasta aivojen solutasolla. Kyky mitata glukoosin, pyruvaatin, laktaatin, laktaatti-pyruvaatti-suhteen (LPR), glutamaatin ja glyserolin globaalien aivojen metaboliittien pitoisuutta sängyn vieressä on tarjonnut mahdollisuuden käyttää JBM:ää kliinisenä aivojen monitorina. Korkeaa LPR:ää > 30 pidetään vahvana anaerobisen aineenvaihdunnan indikaattorina (matala pyruvaatti), ja se on itsenäinen ennustaja kuolleisuudesta ja traumaattisen aivovamman epäsuotuisasta lopputuloksesta potilailla, joita seurataan MD:llä (1–6).

Ryhmämme on äskettäin julkaissut, että I) aineenvaihdunnan seuranta kaulasipulissa edustaa yleistä aivojen aineenvaihduntaa ja sitä voidaan käyttää aivojen maailmanlaajuisen aineenvaihdunnan heikkenemisen diagnosoinnissa sydänleikkauksen aikana (7) ja II) globaali JBM, joka osoittaa, että eristetty varhainen aivovaurio oli OHCA:n ja peräkkäisen elvyttämisen jälkeen (tutkimus painossa) III) alustavat JBM-tiedot osoittavat, että noin 30 % koomassa olevista OHCA:sta selviytyneistä (aivojen suorituskykyluokka 3-5, huono neurologinen lopputulos) kärsii varhaisesta sekundaarisesta aivoiskemiasta (8).

Lisäedistystä aivojen aineenvaihdunnan tiedossa on saavutettu soveltamalla 18-fluori-deoksiglukoosin ([F-18]-FDG) positroniemissiotomografiaa (PET) OHCA-potilaille, mikä mahdollistaa glukoosin CMRglc:n aivojen aineenvaihduntanopeuden kvantifioinnin (9- 10). PET tarjoaa maailmanlaajuisen aineenvaihduntakartan koko aivoista, mutta vain skannauksen ajan. FDG-PET-mittaus on ensisijaisesti glukoosin oton merkki, jota ei voida käyttää tämän aivopolttoaineen kohtalon määrittämiseen. Samaan aikaan JBM-muuttujat voivat näyttää useita vaihtoehtoja koskien glukoosin kohtaloa ja metabolisen kriisin merkkejä. Tässä yhteydessä tässä tutkimuksessa yritetään määrittää, onko kyseessä iskemiasta tai muista mekanismeista kuin iskemiasta johtuva metabolinen kriisi tutkimalla globaalia aivokudosta yhdistetyllä positroniemissiotomografialla ja kaulabulb-mikrodialyysillä. JBM:n herkkyyttä asiaankuuluvan sekundaarisen aivovaurion havaitsemiseksi sydänpysähdyspotilailla tutkitaan edelleen PET-CT:llä tehdyn vertailevan kuvantamisen avulla.

Tavoite Tutkimuksen tavoitteena on käyttää 18-fluorodeoksiglukoosipositroniemissiotomografiaa (PET) yhdistettynä kaulabulb-mikrodialyysiin sydämenpysähdyksen jälkeisten patofysiologisten aivohäiriöiden tutkimiseen.

Päätetapahtumat Ensisijainen päätetapahtuma: ero kokonais CMRglc:ssä päivinä 0 ja 3 OHCA:n jälkeen neurologisten tulosryhmien välillä

Toissijaiset päätepisteet:

1. Korrelaatio JBM-muuttujien ja yleisen CMRglc:n välillä päivinä 0 ja 3 OHCA:n jälkeen.
2. Heijastavatko PET-varmennetun globaalin glukoosiaineenvaihdunnan mallit varhaista globaalia neurometabolista mallia (iskemia/mitokondrioiden toimintahäiriö), joka on saatu OHCA:n jälkeisellä kaulabulb-mikrodialyysillä?

Menetelmä Prospektiivinen toteutettavuustutkimus, joka on suunniteltu tutkimaan patofysiologisia aivohäiriöitä sydämenpysähdyksen jälkeen käyttämällä yhdistettyä 18-FDG-PET:tä ja jugular bulb -mikrodialyysiä (JBM). Mukaan otetaan kymmenen tajutonta potilasta teho-osastolle, joiden spontaani verenkierto palaa jatkuvasti sairaalan ulkopuolisen sydänpysähdyksen jälkeen. Suostumus saadaan lähiomaisilta.

Varhaisen globaalin aivojen iskemian havaitsemiseksi elvytysvaiheen jälkeisessä vaiheessa katetrit implantoidaan mahdollisimman nopeasti teho-osastolle saapumisen jälkeen. Potilaita seurataan 96 tunnin ajan tai kunnes elinvoimainen hoito herää tai lopetetaan. Laskimonsisäiset mikrodialyysikatetrit (CMA 67 IV 130 mm, kalvon pituus 10 mm, MDialysis AB, Tukholma, Ruotsi) 20 kDa:n molekyylipainon katkaisukalvoilla mahdollistavat energiaan liittyvien metaboliittien mittaamisen: glukoosi, laktaatti, pyruvaatti, LPR, glutamaatti ja glyseroli. Näytteet kerätään mikropulloihin analysoitavaksi tunnin välein entsymaattisilla fotometrisillä tekniikoilla ja esitetään sängyn viereen.

FDG-PET otetaan päivinä 0 ja 3 OHCA:n jälkeen neurologisesta tilasta riippumatta. Neurologinen lopputulos arvioidaan sairaalasta poistuttaessa aivojen suorituskyvyn kategorian (CPC) asteikolla: CPC 1 - ei neurologista puutetta; CPC 2 - lievä tai kohtalainen toimintahäiriö; CPC 3 - vakava toimintahäiriö; CPC 4 - kooma; ja CPC 5 - kuolema. CPC-pisteitä 1 ja 2 pidetään ”hyvinä” tuloksina ja CPC-pisteitä 3–5 ”huonona” tuloksena.

Rajoitukset Lateralisaatio aivolaskimon tyhjennysvaiheessa voi vaikuttaa kaulabulmojen näytteenottoon. Vaikka tutkijat käyttävät sängyn vieressä olevaa ultraääntä hallitsevan kaulalaskimon tunnistamiseen, ja JBM-tekniikkaa sovelletaan tilaan, joka tuottaa tiukasti globaalin aivovaurion ja hypoksisen iskemian. Lääkärit eivät ole sokeutuneet kaulabulb-mikrodialyysillä saatuihin tietoihin, joten kaikki tulosten arvioijat sokennetaan harhariskin minimoimiseksi. Samanaikaisesti aivojen verenkiertoa ei voida arvioida logistiikan ja käyttökustannusten vuoksi.

Odotettu kliininen vaikutus Sydämenpysähdyksen jälkeen onnistuneen elvytyshoidon jälkeen koomaan saapuneiden potilaiden kuolleisuus on edelleen korkea. Yhdistetyllä JBM:llä ja FDG-PET:llä on kliininen potentiaali tarjota uusia näkemyksiä sekundaariseen aivovaurioon liittyvistä dynaamisista patogeenisistä aineenvaihduntakuvista. Näiden kahden teknologian yhdistäminen vaikuttaisi siksi houkuttelevalta, kun pyritään tutkimaan, onko aivokudoksessa globaalin ohimenevän iskemian jakson jälkeen biokemiallisia merkkejä jatkuvasta iskemiasta. Tulevaisuudessa tämä multimodaalinen lähestymistapa saattaa optimoida aivojen aineenvaihduntaa ja yksilöidä sekundaarisesta iskemiasta kärsivien sydänpysähdyksen jälkeisten potilaiden hoidon ja mahdollisesti parantaa tuloksia.

Hankkeen toteutettavuus Tutkimusryhmä on osoittanut, että aineenvaihdunnan seuranta kaulasolussa edustaa aivojen yleistä aineenvaihduntaa ja sitä voidaan käyttää aivojen heikentyneen globaalin aineenvaihdunnan diagnosoinnissa kliinisissä olosuhteissa. Seuraava vaihe on yhdistää kaulabulb-mikrodialyysi FDG-PET:hen pilottitutkimuksessa tämän uuden yhdistetyn tekniikan toteutettavuuden osoittamiseksi.

Eettinen perustelu

Tutkimukseen osallistuminen ei häiritse tai hidasta rutiininomaisia ​​diagnostisia tai terapeuttisia toimenpiteitä. COMA-PROTECT-tutkimukseen osallistumisen eettinen peruste on:

Tietoa aivoaineenvaihdunnasta OHCA:n jälkeen elvytetyillä koomassa olevilla potilailla ei voida hankkia akuutin tilan ulkopuolella.