心臓手術におけるステロイドと微小循環 (SICS)

はじめに 心臓手術はさまざまな重症度の臓器機能不全と関連しており、ICU 滞在期間 (ICU LOS) の増加や死亡率の上昇にさえつながります。 微小循環の変化に至るまで、グローバルから局所的な血行動態まで、さまざまなメカニズムが考慮されます。

これらは、血液と心肺バイパス表面との接触、心臓切開吸引からの空気、ヘパリンとヘパリン - プロタミン複合体、虚血 - 再灌流メディエーター、および消化管からの毒素との接触によって引き起こされる激しい炎症反応によるものです。

これらの変化は、鼓動する心臓の手術と心肺バイパス (CBP) を伴う手術の両方で観察されます。 オフポンプ手術では炎症反応はおそらくそれほど重要ではありませんが、これはしばしば疑問視される仮説であり、いくつかの出版物は、CBPに関連する変化は一時的なものに過ぎないことを示しています.

炎症反応は、麻酔導入時の高用量コルチコイド投与によって、細胞膜の完全性、白血球接着および細胞性免疫の減衰を維持し、最終的には補体およびサイトカイン放出の減少によって減少する可能性があります。

多くのメタアナリシスは、許容可能なセキュリティ プロファイルを備えたこの戦略の利点を示しています。

• 心房細動の減少
• ICU LOSの削減の可能性
• 創傷感染の発生率は同じ

リスク内で観察することができます:

• 高血糖の発生率が高い
• 全体的な死亡率への影響なし しかし、最近の 2 つの大きな RCT では、罹患率、死亡率、創傷感染の発生率、タンポンナーデの再介入回数の増加などの点で、何の利点も見出されませんでした。

実際の利点といくつかの副次的効果に関する低レベルの証拠を提供することで、コルチコイドの体系的な使用（私たちのセンターで適用されている）は、いくつかの心臓手術センターによって放棄されました.

それにもかかわらず、コルチコイドは特定のサブグループで有益である可能性があります. これらの患者を特定するためには、CBP による心臓手術の設定における微小循環の変化のメカニズムと、CBP 誘発炎症過程に対するコルチコイドの効果を理解することが重要です。

CBP の下での内皮機能の変化は、3 つのレベルで観察される場合があります。

1. 内皮反応性（血管拡張および血管収縮）
2. 血流（加速と減速）
3. グリコカリックス (内皮保護層) 微小循環のこれら 3 つの構成要素は密接に関連しています。 舌下微小循環に関する De Backer の研究では、このタイプの手術に特有の変化 (オフポンプよりも CBP を使用した心臓手術でより顕著) が示され、小手術 (甲状腺摘出術) では見られません。 彼はまた、乳酸値と正の相関があることも発見しました。 心臓手術は、興味深い微小循環および内皮機能研究モデルと見なすことができます。

研究者の仮説は、CBP を用いた心臓手術における内皮機能の変化に伴う微小循環の変化は、内皮細胞の障害とその保護層であるグリコカリックスの障害によるものであり、低酸素に対する末梢組織の反応性を調節解除する状態であり、コルチコイドはこれらを減少させる可能性があるというものです。変更。

研究者は、3 つの方法で内皮機能を研究します。

A/ 1990 年代の終わり以来、内皮反応性評価のゴールド スタンダードと見なされている非侵襲的技術である FMD (Flow Mediated vasoDilation)。 これは、空気圧カフの膨張 (血管閉塞テスト) によって誘発される一過性虚血のエピソード中の上腕動脈の直径変化の超音波測定とドップラー フロー評価に基づいています。

3 つの研究では、主に心臓手術後、連続血流を伴う CBP を使用した内皮機能の可逆的変化が示されました (約 11% の FMD 変動)。 コルチコイドによる内皮機能障害の 5% の減少を期待して、研究者は 60 人の患者のグループ (コルチコイド群で 30 人、プラセボ群で 30 人) を分析します。 以前の研究では、FMD が 1.5 ～ 2% の場合、変動はすでに有意です。

B/ NIRS (近赤外分光法) - 末梢組織の酸素飽和度を測定する非侵襲的技術であり、圧縮カフの遠位での動脈閉塞試験中に酸素消費量と微小循環反応性を評価することができます。

StO2 の絶対値ではなく、虚血 - 再灌流イベント後のデルタ StO2 (末梢組織酸素飽和度) に由来する変数の変化は、敗血症患者または重度の頭部外傷の予後不良を予測します。 これらの変数は、デルタ StO2、HbT (総組織ヘモグロビン)、および THI (筋肉ヘモグロビン指数) です。 これらの要素から、RdecStO2 (組織の酸素消費量を反映する虚血イベント中の StO2 減少率) および RincStO2 (相対充血に対応する、再灌流段階中の StO2 の増加率) を計算できます。 どちらも %/s で表されます。 再灌流の強度は、デルタ THI によって定量化できます。

心臓手術に関する最近の研究では、CBP の下での StO2 の変更は示されませんでしたが、少数の人口サンプルと使用されたモニタリングのタイプを提供すると、この研究にはいくつかの方法論的バイアスが含まれる可能性があります。

最後に、ごく最近、血管閉塞試験中のFMDとNIRSの変動との相関関係が若い健康な被験者で発見されました。これは、内皮機能が微小循環に及ぼす影響を確認するだけです。

C/ シンデカン - 1 濃度評価: この分子はグリコカリックスと密接に関連しており、その完全性の最も予測的なマーカーと考えられています。

多くの要因がこの構造の損傷を引き起こす可能性があります (炎症、高血糖、CBP など)。 その破壊は、主に内皮因子によって媒介される内皮機能の障害（血管収縮および血管拡張）をさらに引き起こす。

コルチコイドは、糖衣保護に最も効果的な分子と見なすことができます。

しかし、研究者はシンデカン-1をグリコカリックスのマーカーとして分析する予定です。

材料と方法 ：

倫理委員会の承認と署名済みのインフォームド コンセントの取得後、治験責任医師は CBP (大動脈 - 冠動脈バイパス移植片または弁置換術) による心臓手術が予定されている 60 人の患者を登録します。

コルチコイド群で無作為化された患者は、麻酔導入時に100mlのNaCl 0,9％中の500mgのメチルプレドニゾロンを受け取り、プラセボ群は100mlのNaCl 0,9％を受け取ります-両方の溶液は病院の薬局で調製され、薬剤師だけが準備を知っていますコンテンツ（二重盲検）。

除外基準は、18 歳未満の年齢、検査によって外科的治療が遅くなる場合の極端な緊急手術です。 研究者は、空気圧カフの配置が不可能な患者 (切断、AV フィスチュラ) も除外します。

麻酔手順:

すべての患者は、濃度の目的でプロポフォールとレミフェンタニルに基づいて、同じ麻酔技術を受けます。 弛緩は、持続注入でシサトラクリウムによって達成されます。 このタイプの麻酔は、Erasme 病院で現在行われている方法です。 すべての患者は橈骨動脈カテーテルと中心静脈カテーテルを装備しており、肺動脈カテーテルの使用は麻酔科医の裁量に任されています。

CBP を開始する前に、すべての患者に目標 ACT (活性化凝固時間) が 480 秒を超えるヘパリンを投与します。 CBP のプライミングは、500ml のクリスタロイド (Plasmalyte、Baxter) および 200ml のマンニトール (Mannitol 15%、Baxter) を含む 500ml のゼラチン (Geloplasma、Fresenius) で構成されます。 心臓麻痺は、塩化カリウムによる輸血 (T 36°) によって達成されます。 CBP 流量は 2.4L/m2 で連続しており、平均動脈圧は 60 ～ 90 mm Hg に維持されています。 血糖は、持続的に投与される短時間作用型インスリンによって、麻酔導入の瞬間から厳密に制御されます。

手術後、すべての患者を ICU に移し、血行動態が安定し、出血がなくなるまでプロポフォールとレミフェンタニルで鎮静します。 その後、鎮静を停止し、患者から抜管します。

血管閉塞試験：

動脈径の変化とドップラー流量は、前腕に配置された空気圧カフの近位で、内側上顆の上の上腕動脈で測定されます。 超音波検査分析では、12 MHz のリニア プローブが使用され、より高い精度と再現性を可能にするために金属製のサポートによって保持されます。 最初の直径測定後、虚血を誘発するために、空気圧カフを 50 mmHg で 5 分間患者の動脈圧以上に膨張させます。 上腕動脈の直径の変化は、カフを外す 30 秒前から 3 分後まで連続的に測定されます。 FMD は次のパラメーターによって評価されます: ベースラインの直径と pourcents の最大 FMD 変動 多くの研究では、FMD は次の式を使用して計算されます: FMD (%) = ([カフリリース後の最大拡張の直径 - ベースライン直径]/ベースライン直径) x 100. 測定の変動性を減らすために、直径の変動は、ベースラインの直径と、ドップラー流によって評価される刺激の開始に合わせて調整されます。 データは Quipu FMD によって保管および分析されます。

StO2 は、光検出器、プロセッサ、および 15 mm 光学プローブで構成される組織分光計 (Invos、Covidien) によって測定されます。 この問題は、IV ラインなしで腕の母指球隆起に配置されます。 StO2 は 2 秒ごとに登録されます。

実際には、最初の超音波測定を実行した後、StO2 (ベースライン) が 3 分間安定した後、5 分間の虚血イベントが、患者の全身血圧より 50mmHg 高い値まで空気式カフを急速に膨張させることによって作成されます。 これにより、前腕の動脈と静脈の血流が停止し、HbO2 の減少 (= StO2 の減少率 (%/s)) につながります。

5 分後、カフは急速に収縮し (<1 秒)、動脈の直径と流量の増加を引き起こします - 変化は超音波検査とドップラーによって評価されます。 同時に、StO2 が増加し (= StO2 増加率 (%/s))、ベースラインよりも高い値を達成します (= 反応性充血 = デルタ径、流速、および StO2)。 NIRS デバイスは、ベースラインと 1 分間での THi (組織ヘモグロビン指数) も測定します。

動脈径の増加率は内皮の反応性を反映し、StO2 の増加率は組織＝ヘモグロビン フロー マーカーと見なされます。 反応性充血は、微小循環反応性のテストとして解釈できます。 StO2 減少率/THi は、酸素消費量のマーカーと見なされます。

シンデカン-1分析は、特異的抗体(Ray Biotech, IncのELISAキット)を使用するELISA技術により凍結血漿で行われ、この方法は以前の研究で既に使用されています。

測定のタイミング:

対策は、手術前日、ICU 入院時、24 時間時、および入院 7 日目に行われます。

糖衣機能評価：

最初の分析は手術の前日に行われ、次に麻酔導入後、ICU 入院時、24 時間および 48 時間に行われます。