心臓手術後の脳の転帰に対する脳モニターガイド療法

神経学的および認知機能の低下は依然として一般的な合併症であり、心臓手術後の患者の転帰に悪影響を及ぼします。 脳酸素量を測定する脳モニターを周術期管理に組み込むことで、術後の神経障害と認知障害を軽減し、この患者集団の生活の質を向上させることを目指しています。 また、損なわれた脳が虚血性損傷に反応して代謝をどのように変化させるのか、そしてこの新しい情報が脆弱な患者に対する新しい予防治療法をどのように導くことができるのかを明らかにすることも目指しています。

簡単に説明すると、脳近赤外分光法 (NIRS) または脳酸素濃度測定は、局所静脈飽和度の測定を通じて脳の酸素化を推定する非侵襲的なモニターです。 これは、近赤外光分光法を使用して、頭蓋骨を通して大脳皮質の少量のサンプルの血管内オキシヘモグロビン分画を測定することに基づいています。 脳オキシメトリーは、拍動性を必要とせずに、拍動する動脈血と非拍動性の静脈血の両方からのすべての反射光を検査します。そのため、脳オキシメトリーは、CPB と循環停止の両方で脳の酸素化を監視し続けることができます。 この利点により、脳酸素濃度計は日常の心臓麻酔診療、循環停止を必要とする手術、一部の施設でのその他の選択的 CABG および弁置換/修復手術に日常的に広く利用されています。 広く使用されているにもかかわらず、その解釈と心臓手術後の脳の転帰を最適化する能力に関しては依然として議論が続いています。 答えるべき重要な質問は次のとおりです。1) 予後不良に関連する不飽和閾値。 2) 有害な臨床転帰が増加する絶対的不飽和値、および 3)。劣化が近づいていることを示すために相対的な傾向の方が重要な場合。 これらの質問はすべて私たちの臨床実践に関連していますが、まだ答えられていません。 私たちの研究研究は、治療アルゴリズムを通じて血行力学および検査値の管理の精度を高め、神経学的転帰を改善するために心臓手術で脳酸素濃度計を利用する理想的な方法の特定に向けた第一歩を踏み出すことを目的としています。

この研究の 2 番目の要素には、心臓手術患者の周術期管理を改良して脳の転帰を改善するためのメタボロミクス プロファイリングが組み込まれています。 過去数十年にわたる多大な研究努力にもかかわらず、現在、臨床使用が検証された特定の単一の神経学的バイオマーカー (またはバイオマーカーのパネル) はありません。 一方、神経画像 (CT および MRI) は依然として脳損傷の診断のゴールドスタンダードです。 臓器固有のバイオマーカーが特定されれば、脳卒中の診断、管理の指針、重症度の分類、認知機能の予測、合併症の予測を行うための信頼性が高く費用対効果の高い方法となる可能性があります。 最近、メタボロミクスプロファイリングにより、心停止を含むさまざまなモデルにおける代謝燃料選択の変化の包括的な分析が可能になりました。 分析技術の進歩により、一度の測定で数百の代謝産物を高いスループットと感度で定量分析できるようになりました。

メタボロミクスプロファイリングは、体液または組織からの小分子代謝産物を 1 ステップで定量することを必要とし、さまざまな疾患の早期診断、治療モニタリング、および病因の調査の可能性を秘めています。 このバイオマーカーの検出は、核磁気共鳴 (NMR) 分光法または質量分析 (MS) によって細胞、組織、または生体液で行われ、その後多変量データ分析が行われます。 Jungらは、1H-NMR分光分析と多変量統計解析を組み合わせて脳卒中患者を評価した。 この研究では、脳卒中と関連する特定のプロテオームを同定するために、既知の脳梗塞発症患者の血漿と尿の両方における代謝パターンの乱れが評価されました。 げっ歯類モデルを使用した神経プロテオミクスのより広範な定量化についても、同様の研究が行われています。 心肺バイパス (CPB) を受けている患者における急性腎損傷の予後を予測するバイオマーカーも調査されています。 メタボロミクスプロファイリングは幅広い応用の可能性があるにもかかわらず、心臓手術を受ける患者の神経保護管理の指針として活用されていません。 これら 2 つの方法を独自に組み合わせることで、患者の神経認知結果を改善するだけでなく、どのバイオマーカーが脳虚血やその他の脳損傷の兆候を表すかについての洞察を得る貴重な機会がもたらされると我々は考えています。

私たちの具体的な目的は次のとおりです。 1. 脳酸素濃度計 (NIRS) に従ってモニタリングおよび治療されている患者、および NIRS でモニタリングされたばかりの患者における脳損傷に応じた経脳メタボロームプロファイルと神経認知転帰を評価します。

入手可能な文献に基づくと、我々の作業仮説は、特定の神経保護アルゴリズムに厳密に従って監視および治療される患者では、監視のみの患者と比較して、脳燃料利用が異なる影響を受けるというものである。

1.a. 核磁気共鳴 (NMR) と質量分析を使用して、アミノ酸、炭水化物、エネルギー、脂質、ヌクレオチド経路を表す代謝産物の血漿濃度を検査します。

1.b. ベースライン時、退院時、術後 6 週間後の 5 つの評価方法からなる包括的なテスト バッテリーを使用して、治療を受けた患者と未治療の患者の神経認知機能を比較します。