Perioperatiivisen IV-ibuprofeenin vaikutus aivohappikylläisyyteen ja leikkauksen jälkeiseen kognitioon yksikeuhkokeuhkotuksen aikana

Rintakehän kirurgiassa käytettävän yksikeuhkoventilaation (OLV) aikana aivojen hapettuminen voi vähentyä hypoksian vuoksi, ja tätä tilaa voidaan arvioida invasiivisesti lähi-infrapunaspektroskopialla (NIRS). Lähi-infrapunavalon kyky tunkeutua kudoksiin ja imeytyä oksyhemoglobiiniin ja deoksihemoglobiiniin muodostaa perusperiaatteen alueellisen aivohappikyllästyksen mittaamisessa. Tällä menetelmällä aivokudoksen hapen tarjonnan ja kulutuksen tasapainoa voidaan arvioida jatkuvasti ja dynaamisesti reaaliajassa. Mittausten aikana oletetaan, että aivojen laskimoiden, kapillaarien ja valtimoiden osastojen sisäinen veren määrä pysyy vakiona. Siksi aivooksimetrit antavat keskiarvon, joka heijastaa hapettumista näiden osastojen yli. Alhaiset alueelliset aivohappikyllästysarvot on liitetty aivojen hypoksiaan ja/tai iskemiaan.

Aivojen hypoksia on tunnettu riskitekijä leikkauksenjälkeiselle deliriumille (POD). Vaikka anestesiaa on perinteisesti pidetty leikkauksenjälkeisen deliriumin ensisijaisena syynä, eläinkokeet viittaavat siihen, että leikkauksen aiheuttama tulehdus voi olla tärkeä tekijä leikkauksenjälkeiseen deliriumiin liittyvissä neurologisissa häiriöissä. Perifeerinen tulehdusvaste vaikuttaa aivoihin ja osallistuu leikkauksenjälkeisen deliriumin patogeneesiin. Uskotaan, että sytokiinit, erityisesti IL-1β, TNF-α ja IL-6, vuorovaikuttavat aivojen kanssa. Oletetaan, että mekanismit, joilla perifeeriset sytokiinit saavuttavat aivot, sisältävät veri-aivoesteen tai kiertokammioalueet. Nämä perifeeriset sytokiinit laukaisevat mikrogliasta peräisin olevan sytokiinisynteesin, johtaen neurotulehduksen kiertoon. Viimeaikainen meta-analyysi ihmisten havainnoinnista on osoittanut, että sekä perifeeriset että selkäydinnesteen (CSF) tulehdusmarkkerit, kuten CRP ja IL-6, liittyvät leikkauksenjälkeiseen deliriumiin ja leikkauksenjälkeiseen kognitiiviseen dysfunktioon. Leikkauksenjälkeinen delirium esiintyy 10-20 %:ssa tapauksista ja pidentää sairaalassaoloaikaa 2-3 päivällä ja teho-osastoajan noin 2 päivällä.

Leikkauksen aiheuttamien systemaattisten tulehdusvasteiden vuoksi potilaat voivat myös kokea leikkauksenjälkeistä kognitiivista dysfunktiota (POCD). POCD:tä havaitaan yleensä välittömästi leikkauksen jälkeen, ja se ilmenee väliaikaisena kognitiivisena heikkenemisenä. Tämä tila voi vaihdella väsymyksestä, sosiaalisesta vetäytymisestä ja keskittymiskyvyn heikkenemisestä vakavaan kognitiiviseen dysfunktioon. POCD voi myös johtaa vaihteleviin tietoisuustasoihin ja häiriöihin unen ja valveen syklissä.

POCD:n esiintyvyys on suurin ikääntyneillä potilailla. Sitä on havaittu jopa 40 %:ssa 60-vuotiaita ja sitä vanhempia leikattuja potilaita. Vaikka leikkauksenjälkeisiä kognitiivisia vaihteluita ei usein pidetä hälyttävinä, uskotaan POCD:n ennustavan tulevan dementiaa ja saattavan edistää kroonista neurodegeneraatiota toistuvilla leikkausmenetelmillä.

Proinflammatoristen sytokiinien nousut leikkauksen aikana laukaisevat lyhytaikaisen kognitiivisen heikkenemisen. Lisäksi eläinkokeiden todisteet viittaavat siihen, että TNF-α-välitteinen veri-aivoesteen dysfunktio ja leukosyyttien siirtyminen hippokampukseen voivat johtaa muistihäiriöihin. Ei-steroidiset tulehduskipulääkkeet (NSAID) ovat laajasti käytettyjä monimuotoisen leikkauksenjälkeisen kivunlievityksen osana, ja on esitetty, että nämä aineet voivat ehkäistä leikkauksenjälkeistä deliriumia lieventämällä suoraan neurotulehdusta. NSAID:ien ensisijainen toimintamekanismi on syklooksigenaasi (COX) -entsyymin estäminen, joka on vastuussa prostaglandiinien synteesistä. Konstitutiivinen isomuoto, COX-1, osallistuu solujen välisten signaalien välitykseen ja kudosten homeostaasiin, kun taas COX-2, joka indusoituu tulehduksellisissa soluissa, on vastuussa tulehdukseen liittyvien prostanoidien tuotannosta. Ibuprofeeni vaikuttaa estämällä sekä COX-1:stä että COX-2:sta. COX-1:n estäminen voi olla vastuussa epätoivottujen ruoansulatuskanavan haittavaikutuksista; kuitenkin COX-2:n estäminen antaa ibuprofeenille sen kipua, kuumeilua ja tulehdusta lievittävät ominaisuudet. Huang et al.:n hiirillä suoritetussa tutkimuksessa leikkauksen aikana käytetty ibuprofeeni paransi kognitiivista suorituskykyä, vähensi systemaattista tulehdusta ja vähensi glia-aktivaatiota. Kliinisissä olosuhteissa leikkauksen edeltävä laskimonsisäinen ibuprofeenin antaminen on parantanut leikkauksenjälkeistä kognitiivista toimintaa liittyen alentuneisiin sytokiini-, kortisoli- ja katekoliinitasoihin. Lisäksi toinen tutkimus osoitti, että NSAID-lääkkeen flurbiprofeenin käyttö lisäsi PaO₂-tasoja.

Kuitenkaan mikään tutkimus ei ole tutkinut ibuprofeenin vaikutuksia PaO₂:een, aivojen hapettumiseen, leikkauksenjälkeiseen deliriumiin tai leikkauksenjälkeiseen kognitiiviseen dysfunktioon potilailla, joilla käytetään yksikeuhkoventilaatiota.Tämän tutkimuksen tavoitteena on tutkia annetun laskimonsisäisen ibuprofeenin vaikutuksia leikkauksen aikana tapahtuvaan aivojen hapettumiseen ja myöhempiin leikkauksenjälkeisiin kognitiivisen toiminnan muutoksiin potilailla, joilla suoritetaan lohkoleikkaus tai segmentektomia VATS-menetelmällä yksikeuhkoventilaatiolla.