Correlazione di NLRP3 con disfunzione cognitiva subito dopo l'intervento chirurgico di sostituzione della valvola cardiaca

90 pazienti consecutivi in ​​attesa di sostituzione della valvola mitrale o sostituzione della valvola aortica sotto CPB ipotermico moderato hanno dato il consenso informato scritto e sono stati arruolati in questo studio.

In sala operatoria, i pazienti hanno ricevuto un monitoraggio di routine. La pressione arteriosa sistemica è stata misurata tramite cateterizzazione dell'arteria radiale. Dopo l'induzione dell'anestesia, è stato inserito un catetere venoso centrale per il monitoraggio della pressione venosa centrale (CVP) e la gestione dei fluidi. Le letture basali dell'emodinamica sono state effettuate ogni 5-10 minuti dopo il completamento dell'incannulazione dell'arteria radiale.

L'induzione dell'anestesia è stata eseguita con infusione target-controllata di propofol. Tutti i pazienti hanno ricevuto uno schema di infusione di diverse fasi che partiva da una concentrazione plasmatica target (Cp) di 0,5 mg/ml che è stata aumentata gradualmente di 0,5 mg/ml fino a quando il paziente si è addormentato e ha mantenuto il BIS a 40-60. L'intervallo tra ogni passaggio era di 3 min. Dopo la perdita di coscienza, a tutti i gruppi sono stati infusi cisatracurio (0,2 mg/kg) e fentanil (10-15 mg/kg). La trachea è stata intubata ei polmoni sono stati ventilati con aria arricchita di ossigeno (frazione di ossigeno inspirato 0,6) a una pressione parziale di anidride carbonica di fine espirazione compresa tra 35 e 45 mmHg. Il target di propofol Cp è stato aggiustato secondo BIS. Boli intermittenti IV di fentanil (10-15 mg/kg) sono stati somministrati in base alla pressione arteriosa e alla frequenza cardiaca (HR) nei seguenti momenti: prima dell'incisione cutanea, prima dell'insorgenza del CPB e dopo la separazione dal CPB, per un dose totale da 40 a 50 mg/kg. Tutti i pazienti hanno ricevuto un'infusione di cisatracurio a 0,1 mg/kg/ora durante l'intervento.

La chirurgia è stata condotta su tutti i pazienti tramite un approccio sternotomico mediano standard. L'eparina suina è stata somministrata a una dose di 300 UI/kg e integrata quando necessario per mantenere un tempo di coagulazione attivato di almeno 480 s durante il CPB. L'eparina è stata neutralizzata con 1 mg di protamina/100 UI di eparina somministrata dopo la separazione dal CPB. La temperatura corporea è stata raffreddata a 30℃-32℃ su CPB (ipotermia moderata). Tutti i pazienti sono stati trattati con un'infusione anterograda intermittente di sangue cardioplegico raffreddato ad alto contenuto di potassio durante il clampaggio incrociato aortico continuo (ACC) utilizzando una velocità di flusso non pulsatile da 1,8 a 2,8 L/min/m2 e un ossigenatore a membrana per mantenere la saturazione venosa mista a più del 75% durante il CPB. La fenilefrina (bolo, 20-100 mg) o l'epinefrina (0,1 mg/kg/min) o entrambe sono state utilizzate per ripristinare la resistenza vascolare sistemica e la MAP è stata mantenuta a un intervallo target compreso tra 60 e 80 mmHg. I pazienti sono stati riscaldati a una temperatura della vescica di 36,5 ℃ prima della separazione dal CPB, con la temperatura massima non superiore a 37℃. Il sangue rimanente nel circuito CPB e dal campo chirurgico è stato raccolto in un dispositivo salvacellule. Dopo la centrifugazione e il lavaggio, è stato infuso al paziente entro 4 ore dal CPB. L'ematocrito è stato mantenuto a più del 25%, con l'aggiunta di sangue se necessario. La terapia insulinica è stata iniziata durante l'intervento chirurgico per trattare i livelli sierici di glucosio nel sangue superiori a 150 mg/dL. La gestione emodinamica (pre o post-CPB) mirava a mantenere la MAP tra 60 e 100 mmHg. L'ipertensione è stata trattata con una dose aggiuntiva in bolo di fentanil (0,2-0,3 mg) o con nitroglicerina (0,1-0,5 mg/kg/min o con entrambi). L'ipotensione è stata trattata con l'assunzione di liquidi (inclusi cristalloidi, colloidi e prodotti sanguigni) o con la somministrazione di farmaci vasoattivi (fenilefrina EV, 20-100 mg o uso concomitante di epinefrina, o 0,1 mg/min). Il dosaggio del farmaco vasoattivo, l'assunzione di liquidi e la produzione (urina e perdita di sangue) sono stati registrati al termine dell'intervento chirurgico.

Quando i chirurghi hanno iniziato a chiudere la pelle, è stata somministrata per via endovenosa una dose in bolo di 0,08 mg/kg di midazolam e l'infusione di propofol è stata interrotta. Dopo l'intervento, tutti i pazienti sono stati ricoverati nell'unità di terapia intensiva chirurgica (ICU). I pazienti sono stati estubati quando sono stati in grado di sostenere un'adeguata respirazione spontanea e hanno richiesto un supporto minimo di ossigeno, come evidenziato dai normali livelli di gas nel sangue arterioso. I pazienti sono stati quindi dimessi dall'unità di terapia intensiva quando erano emodinamicamente stabili con variabili di gas nel sangue entro il range normale e quando non avevano bisogno di supporto inotropo o ossigeno. Sono stati registrati il ​​tempo di estubazione tracheale e la durata della degenza in terapia intensiva. Per tutti i pazienti, le misurazioni emodinamiche sono state effettuate e registrate nei seguenti momenti: prima dell'induzione dell'anestesia, prima dell'incisione cutanea, dopo la sternotomia, alla cessazione del CPB (cessazione del CPB) e a 1 (Post-CPB 1 h), 2 (Post-CPB 2 h) e 4 (Post-CPB 4 h) ore dopo CPB. A pre-incisione, cessazione del CPB, Post-CPB 2 h e PostCPB 4 h, il sangue arterioso radiale è stato campionato per l'emogasanalisi, nonché per le analisi della glicemia e dell'acido lattico. Prima dell'induzione dell'anestesia, al termine dell'intervento, 7 giorni dopo l'intervento, è stato prelevato sangue venoso periferico per misurare l'espressione della proteina infiammatoria IL-1B, IL-18 e NLRP3 nei monociti del sangue periferico.

I test neuropsicologici sono stati somministrati un giorno prima dell'intervento e sette giorni dopo l'intervento per tutti i pazienti in un luogo tranquillo dei reparti generali. I test neuropsicologici includevano sette test con nove sottoscale. I test specifici utilizzati sono stati i seguenti: MMSE, Trail Making (A/B), Stroop ColorWord, Rey Auditory Verbal Learning Test, WAIS Digit Symbol Substitution Test, WAIS Digit Span, Verbal fluency test. Due psicologi hanno effettuato questi test. Durante la fase di studio, i test sono stati eseguiti e valutati in modo standardizzato al fine di ridurre al minimo la differenza tra gli esaminatori. Le valutazioni ripetute per ciascun paziente sono state condotte dallo stesso esaminatore. Forme parallele di test sono state utilizzate in modo randomizzato nei test sequenziali per ridurre al minimo l'effetto della pratica. Le prestazioni di ciascun test sono state confrontate con i dati dei test cognitivi dei soggetti di controllo. Un punteggio del test basso è stato definito quando il punteggio era ≥ 2 SD inferiore rispetto ai soggetti di controllo. Per i test in cui un punteggio più alto indica un decremento delle prestazioni, un punteggio ≥ 2 DS più alto rispetto ai soggetti di controllo è stato considerato come "punteggio del test basso". I pazienti sono stati definiti con compromissione cognitiva preoperatoria se avevano punteggi bassi in due o più test.

Per i pazienti, i punteggi preoperatori sono stati confrontati con i risultati dei test postoperatori, sottratto l'effetto medio della pratica da questi cambiamenti e quindi diviso il risultato per la SD del soggetto di controllo per ottenere un punteggio Z per ciascun test. I risultati del test sono stati aggiustati in modo che un punteggio Z positivo indicasse un deterioramento rispetto al test di riferimento. I punteggi Z di tutti i test in un singolo paziente sono stati quindi riassunti e divisi per SD per questa somma di punteggi Z nei soggetti di controllo, creando un punteggio Z combinato. Un paziente è stato definito affetto da POCD quando due punteggi Z nei singoli test o il punteggio Z combinato erano 1,96 o più.

Analisi statistica Un risultato continuo è stato espresso come media ± ES, mentre un risultato categorico è stato espresso come percentuale o frequenza. Le differenze nei risultati continui e categorici sono state testate utilizzando rispettivamente l'analisi della varianza unidirezionale e l'analisi del chi quadrato. Il test t di Student non accoppiato, il test T accoppiato, l'analisi della varianza e l'analisi di correlazione di Pearson sono stati eseguiti su dati normalmente distribuiti. Le differenze caso-controllo nei dati nominali sono state valutate con il test del Chi quadro. L'analisi di regressione multivariata di Cox è stata eseguita per i predittori di eventi avversi. I punteggi di livello NLRP3, IL-1B, IL-18 e neurocomportamentali sono stati confrontati utilizzando le curve ROC. Le curve di Kaplan-Meier sono state utilizzate per la correlazione con POCD. Tutte le analisi statistiche sono state eseguite con SPSS 21.0 (IBM Inc.) e P <0,05 è stato considerato significativo.