Agyfigyelő által irányított terápia a szívműtét utáni agyi eredményekről

A neurológiai és kognitív hanyatlás továbbra is gyakori szövődmények, amelyek hátrányosan befolyásolják a betegek kimenetelét a szívműtét után. Az agyi oxigéntartalmat mérő agymonitor beépítésével perioperatív kezelésünkbe a posztoperatív neurológiai és kognitív hiányosságok csökkentését és az életminőség javítását célozzuk meg ebben a betegpopulációban. Arra is törekszünk, hogy feltárjuk, hogyan változtatja meg a károsodott agy anyagcseréjét az ischaemiás sérülés hatására, és hogyan vezethet ez az új információ új megelőző kezelési módszerekhez a veszélyeztetett betegek számára.

Röviden, az agyi közeli infravörös spektroszkópia (NIRS) vagy az agyi oximetria egy nem invazív monitor, amely a regionális vénás telítettség mérésével becsüli meg az agy oxigénellátását. Ez az intravaszkuláris oxihemoglobin frakció mérésén alapul az agykéreg kis mintájában a koponyán keresztül közeli infravörös fényspektroszkópiával. Az agyi oximetria megvizsgálja az összes visszavert fényt, mind a pulzáló artériás, mind a nem pulzáló vénás vérből, anélkül, hogy pulzálást igényelne, így az agyi oximetria továbbra is monitorozhatja az agy oxigénellátását mind a CPB, mind a keringési leállás alatt. Ezzel az előnnyel az agyi oximetriát széles körben alkalmazzák a mindennapi kardiális érzéstelenítési gyakorlatunkban, rutinszerűen a keringésleállást igénylő műtéteknél, valamint egyes intézményekben más elektív CABG- és billentyűcsere/javító műtéteknél. Széleskörű alkalmazása ellenére továbbra is vita van annak értelmezéséről és a szívműtét utáni agyi kimenetel optimalizálásának képességéről. A megválaszolandó kulcskérdések a következők: 1) a rossz prognózishoz kapcsolódó deszaturációs küszöb; 2) az abszolút deszaturációs érték, amelynél a kedvezőtlen klinikai kimenetel nő, és 3); ha a relatív trend fontosabb a romlás közeledtének jelzésére. Mindezek a kérdések relevánsak klinikai gyakorlatunk szempontjából, de megválaszolatlanok maradnak. Kutatási tanulmányunk célja, hogy megtegyük az első lépést az agyi oximetria szívműtétekben történő alkalmazásának ideális módszerének azonosítása felé a neurológiai kimenetel javítása érdekében, a hemodinamikai és a laboratóriumi értékek kezelési algoritmusok révén történő pontosabb kezelésével.

A tanulmány második komponense a metabolomikus profilalkotást foglalja magában, mivel finomítjuk a szívsebészeti betegek perioperatív kezelését az agyi kimenetel javítása érdekében. Az elmúlt évtizedek hatalmas kutatási erőfeszítései ellenére jelenleg nincs olyan specifikus és egyetlen neurológiai biomarker (vagy biomarker-panel), amelyet klinikai felhasználásra validáltak volna. Eközben a neuro-képalkotás (CT és MRI) továbbra is az aranystandard az agysérülések diagnosztizálásában. A szervspecifikus biomarkerek, ha azonosítottak, megbízható és költséghatékony módszert jelenthetnek a stroke diagnosztizálására, irányítására, a stroke súlyosságának osztályozására, a kognitív funkciók előrejelzésére és a szövődmények előrejelzésére. A közelmúltban a metabolomikus profilalkotás lehetővé tette a metabolikus üzemanyag kiválasztásában bekövetkezett változások átfogó elemzését számos modellben, beleértve a szívleállást is. Az analitikai technológia fejlődése lehetővé tette több száz metabolit kvantitatív elemzését egyetlen mérésben, nagy áteresztőképességgel és érzékenységgel.

A metabolikus profilalkotás magában foglalja a kis molekulájú metabolitok mennyiségi meghatározását testnedvekből vagy szövetekből egyetlen lépésben, és lehetőséget ad a korai diagnózisra, a terápia monitorozására és a különböző betegségek patogenezisének vizsgálatára. Ezt a biomarker-detektálást sejtekben, szövetekben vagy biofluidokban vagy mágneses magrezonancia (NMR) spektroszkópiával vagy tömegspektrometriával (MS) hajtják végre, amely azután többváltozós adatelemzésen megy keresztül. Jung és munkatársai 1H-NMR spektroszkópiával kombinálva többváltozós statisztikai elemzéssel értékelték a stroke betegeket. Ebben a vizsgálatban az ismert agyi infarktuson átesett betegek plazmájában és vizeletében zavart metabolikus mintázatot értékeltek, hogy azonosítsák a stroke-hoz kapcsolódó specifikus proteomokat. Hasonló vizsgálatot végeztek a neuroproteomika szélesebb körű kvantifikálásával egy rágcsálómodell segítségével. Az akut vesekárosodás biomarker prognosztikáját is vizsgálták kardiopulmonális bypass-on (CPB) átesett betegeknél. Annak ellenére, hogy széles körben alkalmazható, a metabolomikus profilalkotást nem használták szívsebészeti beavatkozáson átesett betegek neuroprotektív kezelésének irányítására. Úgy gondoljuk, hogy e két módszer egyedülálló kombinációja értékes lehetőséget kínál nemcsak a páciens neurokognitív kimenetelének javítására, hanem arra is, hogy betekintést nyerjünk abba, hogy mely biomarkerek jelentenek agyi ischaemiát vagy az agysérülés egyéb jeleit.

Konkrét céljaink a következők: 1. Felmérni a transzcerebrális metabolomikus profilt és az agykárosodásra adott neurokognitív kimenetelét agyi oximetria (NIRS) szerint monitorozott és kezelt betegeknél, valamint azoknál, akiket csak NIRS-sel monitoroznak.

A rendelkezésre álló irodalom alapján munkahipotézisünk az, hogy a csak monitorozott betegekhez képest az agyi tüzelőanyag-felhasználást eltérően befolyásolja azoknál a betegeknél, akiket egy specifikus neuroprotektív algoritmus szigorú követésével monitoroznak és kezelnek.

1.a. Tesztelje az aminosav-, szénhidrát-, energia-, lipid- és nukleotidutakat képviselő metabolitok plazmakoncentrációját mágneses magrezonancia (NMR) és tömegspektrometria segítségével.

1.b. Hasonlítsa össze a kezelt és a nem kezelt betegek neurokognitív funkcióját egy átfogó tesztelem segítségével, amely 5 értékelési módból áll a kiinduláskor, az elbocsátáskor és 6 héttel a műtét után.