Thérapie guidée par moniteur cérébral sur les résultats cérébraux après une chirurgie cardiaque

Le déclin neurologique et cognitif reste des complications courantes qui affectent négativement les résultats des patients après une chirurgie cardiaque. En incorporant un moniteur cérébral qui mesure la teneur en oxygène cérébral dans notre gestion périopératoire, nous visons à réduire les déficits neurologiques et cognitifs postopératoires et à améliorer la qualité de vie de cette population de patients. Nous visons également à découvrir comment le cerveau affaibli modifie son métabolisme en réponse à une lésion ischémique et comment ces nouvelles informations peuvent guider de nouvelles méthodes de traitement préventif pour les patients vulnérables.

En bref, la spectroscopie cérébrale dans le proche infrarouge (NIRS) ou l'oxymétrie cérébrale est un moniteur non invasif qui estime l'oxygénation cérébrale par des mesures de la saturation veineuse régionale. Il est basé sur la mesure de la fraction d'oxyhémoglobine intravasculaire dans un petit échantillon de cortex cérébral à travers le crâne à l'aide de la spectroscopie de lumière proche infrarouge. L'oxymétrie cérébrale examine toute la lumière réfléchie, à la fois du sang artériel pulsatile et du sang veineux non pulsatile, sans nécessiter de pulsatilité, par conséquent, l'oxymétrie cérébrale peut continuer à surveiller l'oxygénation cérébrale pendant la CPB et l'arrêt circulatoire. Avec cet avantage, l'oxymétrie cérébrale est largement utilisée dans notre pratique quotidienne d'anesthésie cardiaque, régulièrement pour les chirurgies nécessitant un arrêt circulatoire, et pour d'autres chirurgies électives de PAC et de remplacement/réparation valvulaire dans certains établissements. Malgré sa large utilisation, une controverse existe toujours dans son interprétation et sa capacité à optimiser les résultats cérébraux après une chirurgie cardiaque. Les principales questions auxquelles il faut répondre sont : 1) le seuil de désaturation associé à un mauvais pronostic ; 2) la valeur de désaturation absolue à laquelle les résultats cliniques indésirables augmentent, et 3); si la tendance relative est plus importante pour signaler une détérioration imminente. Toutes ces questions sont pertinentes pour notre pratique clinique mais restent sans réponse. Notre étude de recherche vise à faire un premier pas vers l'identification de la méthode idéale d'utilisation de l'oxymétrie cérébrale dans les chirurgies cardiaques pour améliorer les résultats neurologiques en augmentant la précision dans la gestion des valeurs hémodynamiques et de laboratoire grâce à un algorithme de traitement.

Le deuxième volet de cette étude intègre le profilage métabolomique alors que nous affinons la gestion périopératoire des patients en chirurgie cardiaque afin d'améliorer leurs résultats cérébraux. Malgré d'énormes efforts de recherche au cours des dernières décennies, il n'existe actuellement aucun biomarqueur neurologique spécifique et unique (ou panel de biomarqueurs) qui ait été validé pour une utilisation clinique. Pendant ce temps, la neuro-imagerie (CT et IRM) reste le gold standard pour le diagnostic des lésions cérébrales. Les biomarqueurs spécifiques aux organes, s'ils sont identifiés, ont le potentiel d'être une méthode fiable et rentable pour diagnostiquer, guider la gestion, classer la gravité de l'AVC, anticiper la fonction cognitive et prédire les complications. Récemment, le profilage métabolomique a permis des analyses complètes des changements dans la sélection des carburants métaboliques dans une variété de modèles, y compris l'arrêt cardioplégique. Les progrès de la technologie analytique ont permis l'analyse quantitative de plusieurs centaines de métabolites en une seule mesure avec un débit et une sensibilité élevés.

Le profilage métabolomique consiste à quantifier les métabolites à petites molécules des fluides corporels ou des tissus en une seule étape, et possède le potentiel d'un diagnostic précoce, d'un suivi thérapeutique et d'une enquête sur la pathogenèse de diverses maladies. Cette détection de biomarqueurs est effectuée dans des cellules, des tissus ou des biofluides par spectroscopie par résonance magnétique nucléaire (RMN) ou par spectrométrie de masse (MS) qui subit ensuite une analyse de données multivariée. Jung et al., à l'aide de la spectropie 1H-RMN combinée à une analyse statistique multivariée, ont évalué les patients victimes d'AVC. Dans cette étude, le schéma métabolique perturbé à la fois dans le plasma et l'urine de patients présentant des incidents connus d'infarctus cérébral a été évalué pour identifier un protéome spécifique associé à l'AVC. Une enquête similaire a été menée avec une quantification plus large de la neuroprotéomique à l'aide d'un modèle de rongeur. Le biomarqueur pronostique des lésions rénales aiguës chez les patients subissant une circulation extracorporelle (PCB) a également été étudié. Malgré son potentiel d'application à grande échelle, le profilage métabolomique n'a pas été utilisé pour guider la prise en charge neuroprotectrice chez les patients subissant une chirurgie cardiaque. Nous pensons que la combinaison unique de ces deux méthodes constitue une opportunité précieuse non seulement pour améliorer les résultats neurocognitifs du patient, mais également pour mieux comprendre quels biomarqueurs représentent l'ischémie cérébrale ou d'autres signes de lésion cérébrale.

Nos objectifs spécifiques sont de : 1. Évaluer le profil métabolomique transcérébral et les résultats neurocognitifs en réponse à une lésion cérébrale chez les patients suivis et traités selon l'oxymétrie cérébrale (NIRS) et ceux qui sont juste suivis avec NIRS.

Sur la base de la littérature disponible, notre hypothèse de travail est que, par rapport aux patients surveillés uniquement, l'utilisation du carburant cérébral sera différemment affectée chez les patients surveillés et traités en suivant étroitement un algorithme neuroprotecteur spécifique.

1.a. Testez les concentrations plasmatiques de métabolites représentant les voies des acides aminés, des glucides, de l'énergie, des lipides et des nucléotides à l'aide de la résonance magnétique nucléaire (RMN) et de la spectrométrie de masse.

1.b. Comparez la fonction neurocognitive des patients traités et non traités à l'aide d'une batterie de tests complète composée de 5 modalités d'évaluation au départ, au moment de la sortie et 6 semaines après l'opération.