冠動脈手術における体外循環中の軽度低体温対正常体温の神経保護効果 (HYPNOCABG)
冠動脈バイパス移植術の体外循環中における正常体温と比較した軽度低体温の神経保護効果 - 単一施設無作為化比較試験
高所得国では、冠動脈バイパス術（CABG）は依然として一般的な手術であり、年間10万人あたり約36.7件、欧州連合では約136,000件に相当します。これは、医療における大きな負担と、手術成績を最適化する必要性を浮き彫りにしています。人工心肺（CPB）は心臓手術の基本的な構成要素であり、生命維持に不可欠な臓器の体外循環を確保します。
低体温CPBは、その神経保護メカニズムが想定されることから、臓器保護のために歴史的に広く使用されてきました。しかし、通常体温CPBに対する優位性を示す証拠は未だ確定的ではありません。欧州心臓胸部外科学会は2024年のガイドラインにおいて、術後神経認知機能障害を軽減するために、通常体温（≥35℃）を考慮することを推奨しています（クラスII、レベルA）。この推奨は主に2つのメタ分析に基づいていますが、根底にある研究には方法論的な不均一性、時代遅れの慣行、現代の心臓手術への適用性の限界が示されています。重要なことに、ガイドラインは、CPB中の最適な目標体温管理（TTM）を定義するための大規模な無作為化比較試験の必要性を認めています。
従来の拡散強調MRI研究では、CABG患者の約30％に無症候性虚血性脳病変が認められ、術後神経認知機能の低下も同程度の割合で発生することが示されています。しかし、通常体温CPBと低体温CPBとの間には有意な差は示されていません。拡散テンソル画像（DTI）は、白質の微細構造とトラクトグラフィーの詳細な評価を可能にすることで、従来の拡散画像を拡張します。主要なDTI指標である異方性分数（FA）は、様々な神経学的状態において予後予測価値を示していますが、CABG患者にはまだ適用されていません。
血液バイオマーカー、すなわちグリア線維性酸性タンパク質、ニューロフィラメント軽鎖、ニューロン特異的エノラーゼ、およびトータルタウは、脳損傷に関する補完的な知見を提供しますが、この集団においてDTIと組み合わせて研究されたことはありません。
本研究は、軽度低体温（33-34℃）と通常体温（36.5℃）のCPBを比較し、先進的なMRI技術と血液バイオマーカーを用いてその神経保護効果を評価します。主目的は、CABG後の神経保護において、軽度低体温が優れた効果を提供するかどうかを明らかにすることです。副次的な目的には、白質損傷の経時的変化、全体的な虚血負荷、バイオマーカーおよび神経認知機能低下との関連の評価、そしてCABG患者の予後改善のための統合的な予後予測モデルの開発が含まれます。
調査の概要
詳細な説明
高所得国では、年間10万人当たり36.7件の冠動脈バイパス移植術（CABG）が実施されており、欧州連合（EU）では約13万6000件に相当します。このことは、CABGが医療に与える大きな負担と、手術成績の最適化の重要性を浮き彫りにしています。 心臓手術において、心臓手術の基盤となる人工心肺（CPB）は、重要な臓器への体外循環を確保します。
従来、低体温CPBは心臓手術の大半で採用されており、日常的な心臓手術における臓器保護の最も一般的な方法の一つとして現在も用いられています。 低体温法の生物学的根拠は、その多様な神経保護メカニズムに基づいています。 しかしながら、神経保護の観点から、低体温CPBが常温CPBよりも優れているかどうかは依然として不明です。
欧州心臓胸部外科学会（EACTS）は2024年のガイドラインにおいて、術後神経認知機能障害のリスク低減を目的として、常温（体温が35℃以上と定義）を考慮することを推奨しています（クラスII、レベルA推奨）。 この文脈において、低体温は中心体温が35℃未満と定義されます。 この推奨は、Abbascianoら（2022年）およびLinassiら（2022年）の2つの最近のメタ分析に基づいています。 しかし、2024年の推奨を支えるエビデンスは、質と関連性の面で依然として限定的です。 これらのメタ分析に含まれる主要な研究は方法論的な不一致を示しており、時代遅れの定義や臨床慣行に依存しているため、その知見を現在の心臓外科手術および麻酔の実践に一般化・適用することは限界があります。 特に、推奨自体が、人工心肺（CPB）中の最適な目標体温管理（TTM）を決定するためには大規模なランダム化比較試験が必要であることを認めています。
磁気共鳴画像法（MRI）における拡散強調画像（DWI）を用いた過去の研究では、CABG後の患者の約30%に、主に深部白質病変である無症候性虚血性脳病変が認められることが明らかになっています。 さらに、術後の神経認知機能低下は、CABG患者の平均30.2%に発生します。 しかし、これまでのDWIおよび神経認知機能に関する研究では、常温CPBと低体温CPBの間に統計的に有意な差は示されていません。
拡散テンソル画像（DTI）はDWIの機能を拡張し、いくつかの利点を提供します。 拡散の大きさを測定するDWIとは異なり、DTIは白質構造に関する詳細な定量的知見を提供し、トラクトグラフィーを通じて白質線維路の可視化と定量化を可能にします。 主要なDTIパラメータである異方性分数（FA）は、白質線維路内の水の拡散の大きさと方向性を定量化します。 FAは、外傷性脳損傷、くも膜下出血、または心停止患者の神経学的転帰に対する独立した予後的価値を示しています。 その可能性にもかかわらず、DTIはまだCABG患者に適用されていません。 この技術は、CABG後の白質微小構造完全性の変化と全体的な損傷負荷に関する理解を大幅に向上させることができ、CPB中のTTMを最適化するために必要な知見をもたらす可能性があります。
DTIによる脳画像診断に加えて、グリア線維性酸性タンパク質（GFAP）、ニューロフィラメント軽鎖（NfL）、ニューロン特異的エノラーゼ（NSE）、およびトータルタウ（T-tau）などの血液バイオマーカーは、脳損傷の進行を監視し、長期的な神経学的転帰の予後予測を改善するための補完的なツールを提供します。 各バイオマーカーは異なる細胞起源で発現し、特有の特性と時間的動態を示すため、CABG後の脳損傷の程度に関する独自の知見を提供する可能性があります。 しかし、これらのバイオマーカーが、DTIパラメータと組み合わせて、白質および灰白質の損傷を独立してまたは相乗的に測定する能力については、CABG患者においてはまだ検討されていません。
CPB中のTTMを最適化するために、本研究は、高度なMRI技術を用いて、低体温（33-34℃）および常温（36.5℃）CPBが白質損傷、脳灌流、および全脳神経ネットワークに及ぼす影響を評価することにより、その神経保護効果を調査します。
本研究の主な目的は、軽度低体温CPBが常温CPBよりも優れた神経保護を提供するかどうかを評価することです。 これは、CABG後の脳DTIおよび血液バイオマーカーを用いて評価されます。 副次的な目的には、白質構造の変化、白質微小構造完全性に対する全体的な虚血性損傷の程度、およびこれらの因子と術後血液バイオマーカーレベル、神経認知機能低下との関連を評価することが含まれます。 さらに、高度な脳画像技術と包括的なバイオマーカー分析を統合することにより、革新的で高精度な予後予測モデルを開発することも目的としています。 最終的には、CABGを受ける患者の治療成績を改善できる因子を特定することが全体目標です。
研究の種類
入学 (推定)
段階
- 適用できない
連絡先と場所
研究連絡先
- 名前：Timo Laitio, M.D., PhD
- 電話番号：+358504731639
- メール：timo.laitio@varha.fi
研究場所
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Turku、フィンランド、FIN-20521
- Turku University Hospital
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コンタクト：
- Timo Laitio, M.D., PhD
- 電話番号：+358504731639
- メール：timo.laitio@varha.fi
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コンタクト：
- Timo Laitio, MD, PhD
- 電話番号：+358504731639
- メール：timo.laitio@varha.fi
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副調査官：
- Toni Hentula, Master of health care
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副調査官：
- Juha Grönlund, MD, PhD
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副調査官：
- Jussi Hirvonen, MD, PhD
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副調査官：
- Ville-Veikko Hynninen, MD, PhD
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副調査官：
- Markus Malmberg, MD, PhD
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副調査官：
- Ville Peltonen, MD
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副調査官：
- Teija Sainio, PhD
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副調査官：
- Jenni Toivonen, MD, PhD
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副調査官：
- Jussi Posti, MD, PhD
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副調査官：
- Timo Roine, PhD, M.Sc.(Tech.)
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副調査官：
- Jani Saunavaara, PhD
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副調査官：
- Antti Saraste, MD, PhD
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副調査官：
- Kalle-Oskari Suvanto, M.Sc (Tech)
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副調査官：
- Tero Vahlberg, MSc
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参加基準
適格基準
就学可能な年齢
- 大人
- 高齢者
健康ボランティアの受け入れ
説明
包含基準：
- インフォームドコンセントが取得されていること
- 年齢が18歳以上であること
- 予定または亜急性冠動脈バイパス術を受けること
除外基準：
- 緊急症例であること
- 脳卒中の既往歴があること
- 頭蓋内出血の既往歴があること
- 一過性脳虚血発作（TIA）の既往歴があること
- アルツハイマー病、多発性硬化症などの神経変性疾患の既往歴があること
- 被験者が臨床的に有意な検査異常、医学的状態（代償不全性肝疾患や重度の慢性閉塞性肺疾患など）、または社会的状況を有しており、試験責任医師の判断により、本臨床試験への参加が不適切と判断される場合
- MRI安全が確認されていないインプラントや異物が存在すること
研究計画
研究はどのように設計されていますか？
デザインの詳細
- 主な目的：処理
- 割り当て：ランダム化
- 介入モデル：並列代入
- マスキング：ダブル
武器と介入
参加者グループ / アーム |
介入・治療 |
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アクティブコンパレータ：介入群
介入群：鼻咽腔温度36.5±0.2℃の常温体外循環
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鼻咽頭温度 36.5±0.2℃での常温心肺バイパス
他の名前：
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アクティブコンパレータ：対照群
対照群：経鼻咽頭温33 ± 0.2℃の軽度低体温人工心肺
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鼻咽頭温度33±0.2℃での軽度低体温心肺バイパス
他の名前：
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この研究は何を測定していますか？
主要な結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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拡散テンソル画像（DTI）による脳白質の全体的な異方性分数
時間枠：術後6日目±1日
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部分異方性は、白質の微小構造の完全性を測定します。
これは、脳磁気共鳴拡散テンソル画像（DTI）を用いて評価されます
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術後6日目±1日
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二次結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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対照群と介入群における、術前4日目（+/-3日）から術後6日目（+/-1日）までの海馬体積の変化（ミリリットル（ml））
時間枠：術前4日目±3日間と術後6日目±1日間の間の海馬体積の変化
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海馬体積は、術前4日±3日目および術後6日±1日目に磁気共鳴画像法のボクセルベース形態計測を用いて測定される。
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術前4日目±3日間と術後6日目±1日間の間の海馬体積の変化
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CTCAE v 4.0により評価された治療関連有害事象を有する参加者数
時間枠：登録から1年後のフォローアップ終了まで
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登録から1年後のフォローアップ終了まで
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対照群と介入群の間での、術前4日目±3日から術後6日目±1日までの海馬虚血性損傷の変化。
時間枠：術前4日目±3日から術後6日目±1日までの海馬虚血性損傷の変化
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海馬の虚血性損傷は、磁気共鳴拡散テンソルイメージングで測定されます
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術前4日目±3日から術後6日目±1日までの海馬虚血性損傷の変化
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対照群と介入群の間での、術前4日±3日から術後6日±1日までの基底核虚血性損傷の変化
時間枠：術前4日±3日から術後6日±1日までの基底核における虚血性損傷の変化
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基底核の虚血性損傷は、磁気共鳴拡散テンソル画像を用いて測定されます
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術前4日±3日から術後6日±1日までの基底核における虚血性損傷の変化
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対照群と介入群の間での、術前4日±3日から術後6日±1日および術後3か月±7日までの拡散テンソル画像で評価した全体的な白質損傷の変化
時間枠：術前4日目 ± 3日から術後6日目 ± 1日、および3か月 ± 7日までの全体的な虚血性白質損傷の変化
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全脳的虚血性白質損傷は、磁気共鳴拡散テンソル画像の分率異方性、ならびに放射状、軸方向、および平均拡散係数を用いて測定されます。
これらのパラメータは常に同時に測定され、分離することはできません。
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術前4日目 ± 3日から術後6日目 ± 1日、および3か月 ± 7日までの全体的な虚血性白質損傷の変化
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対照群と介入群の間の全体的な灰白質損傷の変化：術前4日目±3日から術後6日目±1日、および3か月±7日まで
時間枠：術前4日目±3日から術後6日目±1日、および手術後3か月±7日までの全体的な灰白質損傷の変化
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全脳の灰白質損傷は、拡散テンソル画像の平均拡散係数で測定されます
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術前4日目±3日から術後6日目±1日、および手術後3か月±7日までの全体的な灰白質損傷の変化
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対照群と介入群における血中神経特異的エノラーゼ（NSE）の差
時間枠：NSEは麻酔導入直前、および術後24時間、48時間、72時間に分析されます
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NSEは血液サンプルから分析されます
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NSEは麻酔導入直前、および術後24時間、48時間、72時間に分析されます
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対照群と介入群における血液ベースの神経フィラメント軽鎖（NfL）の差異
時間枠：NfLは麻酔導入直前、術後24時間、48時間、72時間に分析されます
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NfLは血液サンプルから分析されます
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NfLは麻酔導入直前、術後24時間、48時間、72時間に分析されます
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対照群と介入群の間の血液ベースのグリア線維性酸性タンパク質（GFAP）の差異
時間枠：GFAPは麻酔導入直前および術後24時間、48時間、72時間に分析されます
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GFAPは血液サンプルから分析されます
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GFAPは麻酔導入直前および術後24時間、48時間、72時間に分析されます
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コントロール群と介入群の間の血液ベースの総タウの差異
時間枠：総タウは麻酔導入直前、術後24時間、48時間、および72時間に分析されます
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総タウは血液サンプルから分析されます
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総タウは麻酔導入直前、術後24時間、48時間、および72時間に分析されます
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コントロール群と介入群における神経認知的アウトカムの差異（ケンブリッジ神経心理学的テスト自動化バッテリー（CANTAB）による評価）
時間枠：CANTABは、術前2日±1日、および術後3か月と12か月に評価されます。
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CANTABは、術前2日±1日、および術後3か月と12か月に評価されます。
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対照群と介入群の間の術中近赤外分光法（NIRS）値の差について。
時間枠：NIRSは術中に測定されます
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NIRSは術中に測定されます
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対照群と介入群の間での血管作動薬の必要性の差。
時間枠：麻酔導入開始後96時間
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血管作動薬には、ノルエピネフリン、エピネフリン、バソプレッシン、レボシメンダン、ニトログリセリンが含まれます
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麻酔導入開始後96時間
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対照群と介入群の間での解熱剤投与の必要性
時間枠：麻酔導入開始後96時間
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麻酔導入開始後96時間
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対照群と介入群の間の血中乳酸濃度
時間枠：乳酸は術中に1時間間隔で、術後集中治療開始から終了まで2～6時間間隔で測定されます
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乳酸は術中に1時間間隔で、術後集中治療開始から終了まで2～6時間間隔で測定されます
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対照群と介入群の間の血液製剤および止血剤の量の差
時間枠：麻酔導入開始後96時間
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麻酔導入開始後96時間
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対照群と介入群の集中治療室滞在期間の差
時間枠：麻酔導入開始から96時間後
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麻酔導入開始から96時間後
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協力者と研究者
捜査官
- 主任研究者：Timo Laitio, MD, PhD、Turku University Hospital, Wellbeing Services County of Southwest Finland
研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (推定)
一次修了 (推定)
研究の完了 (推定)
試験登録日
最初に提出
QC基準を満たした最初の提出物
最初の投稿 (実際)
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
最終確認日
詳しくは
本研究に関する用語
追加の関連 MeSH 用語
その他の研究ID番号
- VARHA/4272/13.02.02/2025
個々の参加者データ (IPD) の計画
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IPD プランの説明
IPD 共有時間枠
IPD 共有アクセス基準
IPD 共有サポート情報タイプ
- CSR
医薬品およびデバイス情報、研究文書
米国FDA規制医薬品の研究
米国FDA規制機器製品の研究
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