노인의 수술 후 인지 변화와 관련된 코발라민 상태와 아산화질소의 상호작용

연구 설계:

• 전신 마취 하에서 선택적 수술이 예정된 노인 환자에 대한 이중 맹검, 무작위 연구.
• 의료, 코발라민 관련 및 인구통계학적 정보
• 4개의 관련 돌연변이에 대한 코발라민 관련 대사 상태 및 유전자형의 혈액 검사;
• 수술 전 정신신경학적 평가;
• 아산화질소(N2O)를 사용하는 표준 마취 요법 또는 N2O를 사용하지 않는 동일한 요법을 받기 위한 무작위화;
• 수술 중 및 수술 중 데이터가 수집됩니다.
• 수술 후 2-3시간 후에 섬망에 대한 테스트.
• 모든 수술 전 연구는 2주 및 4주 후에 반복됩니다.
• 4주째 지속되는 비정상적인 인지 상태를 가진 환자는 코발라민을 투여받고 3개월째에 재검사를 받습니다.

포함 기준:

• 연령 >60세;
• 예상되는 전신 마취 시간 >1시간;
• 좋은 영어 이해.

제외 기준:

• 뇌, 머리와 목 또는 심장에 대한 혈액 공급과 관련된 수술;
• 치매, 정신병 또는 뇌 질환;
• N2O 사용에 대한 금기;
• ASA 클래스 1 또는 2 이외의 임상 상태;
• 기관지경련 또는 폐쇄성 폐질환;
• 지난 6개월 동안 N2O 노출;
• 지난 6개월 동안 코발라민 주사;
• RBC 평균 미립자 용적 >95 fl;
• 크레아티닌 >1.8 mg/dl.
• 감각 이상, 발이나 손의 무감각, 보행 및 균형 문제, 기억력 및 사고 문제의 병력 또는 증거.

수술 전 인지 검사에서 의심스러운 결과(둘 이상의 관련 없는 검사 결과 >1.5 x 정상 평균보다 낮은 표준 편차)가 나타나면 즉시 검토하여 환자를 연구에서 제외할지 결정합니다.

모든 조사자와 테스터는 N2O 노출(마취 전문의 제외)과 코발라민 상태에 대해 눈이 멀었습니다.

피험자 번호: 통계학자의 통계 검정력 분석은 0.05의 제1종 오류로 80%의 검정력을 달성하기 위해 386명의 피험자가 필요하다고 예상했습니다. 가능한 15%의 피험자 손실률을 기준으로 444명의 피험자를 계획합니다.

환자 정보 설문지에는 다음이 포함됩니다.

• 인구 통계 정보
• 관련 병력;
• 코발라민 관련 이력;
• 배제 요인.

무작위화:

• 컴퓨터 생성 숫자 시스템;
• 마취과 의사에게만 수술 직전에 알려졌습니다.

마취 프로토콜:

• 두 가지 효과적이고 일반적으로 사용되는 마취 요법 프로토콜 중 하나입니다.
• 표준 ASA 모니터, 산소 분석기 및 이산화탄소 카프노그래프가 적용됩니다.
• 펜타닐(2~5μg/kg)과 프로포폴(1~3mg/kg)로 N2O 그룹과 비N2O 그룹 모두에서 전신 마취를 유도하여 부작용 없이 원하는 종말점까지 적절하게 적정할 수 있습니다. 근육 이완을 위해 Cisatracurium(0.15mg/kg)을 투여합니다.
• 그런 다음 마취는 40% 산소/60% N2O(N2O 연구 부문) 또는 공기 중 40% 산소(비N2O 부문)로 유지되며, 두 연구 그룹 모두에 대해 데스플루란이 마취 깊이로 적정됩니다. Fentanyl은 수술이 끝나기 직전까지 일차 마약으로 두 그룹(1 µg/kg/hr)에서 사용됩니다.
• 삽관 후 모니터링된 환기는 정상무호흡증과 적절한 산소 공급을 유지합니다. 온도, 혈압 및 심박수는 규정된 표준 방법에 따라 유지됩니다.
• 수술 종료 시 데스플루란과 N2O(또는 다른 연구 부문에서는 데스플루란과 O2/실내 공기)를 중단하고, 잔류 신경근 차단을 약리학적으로 길항하고, 오심 및 구토 예방을 위해 돌라세트론을 투여하고, 수술 후 진통제를 제공합니다. 필요에 따라 오피오이드와 함께.
• 프로토콜은 언제든지 임상적으로 표시된 수정을 허용합니다.
• 위의 모든 사항은 마취 관리가 손상되지 않도록 보장하고 N2O(대기실 공기)를 포함하는 것이 두 팔 사이의 유일한 차이점이 되도록 허용하며 N2O 이외의 코발라민에 영향을 미치는 것으로 알려진 약제를 사용하지 않습니다.

수술 중 데이터 수집:

• N2O 노출 기간;
• 모든 마취제의 복용량;
• 실제로 수행된 수술;
• 지속적으로 모니터링되는 산소 포화도
• 호기말 CO2;
• 호기말 데스플루란;
• 실혈 및 수혈;
• 마취에서 나올 때의 온도 및 최소 온도;
• 수술 전후 혈압의 범위;
• 출현 섬망의 존재;
• 수술 후 부작용;
• 수술 후 필요한 약물.

코발라민 상태에 대한 혈액 검사 및 관련 검사:

• 혈청 코발라민 및 엽산 수치;
• PI의 실험실에서 1시간 이내에 분리된 EDTA-항응고 혈장의 면역분석에 의한 호모시스테인;
• 가스 크로마토그래피-질량 분석법에 의한 혈청 메틸말론산(MMA);
• 혈장 대사산물(메티오닌, 글루타티온, S-아데노실메티오닌, S-아데노실호모시스테인, 시스테인 및 시스테닐글리신; 나중에 참조);
• 혈청 크레아티닌, 전체 혈구 수 및 혈액 도말 검사.

무증상 코발라민 결핍 진단은 다음 기준을 모두 충족하는 경우에 이루어집니다.

• 다음 3가지 이상 중 2가지 이상: 낮은 코발라민, 높은 호모시스테인 또는 높은 MMA 수치. 모든 조사관은 조치가 필요하지 않은 이러한 결과에 눈이 멀었습니다.
• 임상적으로 명백한 코발라민 결핍은 배제됩니다. 이것은 항상 수술 전에 조사관에 의해 알려지며 양성인 경우 연구에서 환자를 즉시 ​​제외할 수 있습니다.

호모시스테인 및 메티오닌의 대사산물 분석:

• 혈장은 정맥 천자 후 15분 이내에 분리되고 원심분리될 때까지 얼음에 보관되며 -80C에서 분취량으로 저장됩니다.
• 해동되지 않은 부분표본은 전기량 측정과 함께 HPLC를 사용한 분석을 위해 아칸소 대학으로 드라이아이스에 담겨 배송됩니다.
• 일부 대사산물은 신장 상태의 영향을 받기 때문에 크레아티닌에 대한 조정이 이루어집니다.
• (a) 서로 관련하여 대사산물 결과에 중점을 두고 분석합니다. (b) 원래의 코발라민 상태; (c) 엽산 수준; (d) 원래 코발라민 상태 및 유전자 다형성과 관련된 N2O 노출; (e) 유전자 다형성(조합 포함)의 존재; 및 (f) 인지 기능 장애의 출현 대 없음. 전체 후속 기간에 걸친 종단 대사 변화를 검사합니다.

유전자 다형성 분석:

• 수술 전 혈액 샘플에서 DNA를 추출하여 정제한 DNA를 -80C에 보관합니다.
• MTHFR의 677C-T 및 1298A-C 돌연변이는 표준 기술에 의해 결정됩니다.
• 메티오닌 신타제 2756A-G(D919G) 돌연변이는 HaeIII를 사용하여 식별되고 MTRR 66A-G(I22M) 돌연변이는 NdeI를 사용하여 식별됩니다.
• 분석은 동형접합 돌연변이 상태와 손상된 효소 활성을 생성하는 결합 이형접합, 다른 효소의 결합 돌연변이 및 대립유전자 빈도를 고려할 것입니다.
• 연구 분석은 다음 질문에 초점을 맞춥니다. (a) 대사적 또는 임상적 N2O 효과는 유전자형에 따라 다릅니까? (b) 다형성이 무증상 코발라민 결핍의 출현에 영향을 줍니까? (c) 각 돌연변이는 대사체 변화에 어떤 영향을 줍니까?

인지 기능 및 우울증 테스트:

• 주의가 산만하지 않은 조용한 사무실에서 숙련된 테스터가 수행합니다.
• 1.5시간이 소요되는 신경심리학적 테스트의 집중 배터리가 관리됩니다.

• 테스트는 다음을 평가합니다.

  • 주의력/집중력: (a) 능동적인 주의력과 신속한 정보 처리를 요구하는 진행형 연속 추가 테스트; (b) 캘리포니아 컴퓨터 평가 패키지는 관심과 의사 결정에 민감한 성과를 측정합니다.
  • 인지 유연성은 Wechsler Adult Intelligence Scale-III의 하위 테스트인 Letter-Number Sequencing으로 테스트합니다.
  • 기억력과 학습은 California Verbal Learning Test-2로 테스트됩니다.
  • 우울증은 Beck Depression Inventory로 평가됩니다.

모든 테스트는 48시간 이내에 점수를 매기고 신경심리학자와 함께 검토하며 두 사람 모두 환자의 상태를 알 수 없습니다. 모든 조치는 3회 투여에 걸쳐 어느 정도의 "연습(익숙) 효과"를 보일 것으로 예상되며 적절한 조정 및 분석이 이루어집니다.

4개의 테스트 범주 중 2개의 테스트 결과가 수술 전 평가에서 정상 평균보다 >1.5SD이면 연구에서 제외될 가능성에 대한 즉각적인 검토가 수행됩니다. 2개의 개별 테스트에서 이전 결과에서 정상 평균의 >1.5 x SD만큼 수술 후 테스트 결과가 감소한 경우 PI 및 안전 모니터의 주의를 기울여 코발라민 치료에 관한 결정을 내립니다.

섬망에 대한 평가는 간이 정신 상태 검사 및 CAM-ICU 검사로 수술 후 2-3시간 후에 수행됩니다. 약물, 저산소증 및 감염과 같은 잠재적 교란 요인이 분석에서 고려됩니다.

4주 이상의 장기 추적 관찰은 수술 전보다 4주 테스트에서 인지 기능(우울증 테스트 포함)이 상당히 악화된 환자에서 수행됩니다. 해당 테스트에 대한 정상 평균의 1SD에 해당하는 모든 테스트의 감소가 결정 벤치마크로 사용됩니다.

데이터 분석:

• 주요 질문은 무증상 결핍 환자가 N2O 노출 후 결핍이 없는 환자보다 더 큰 신경심리학적 손상을 보이는지 여부입니다. 이러한 차이에 대한 분석에는 비N2O군에 할당된 결핍 환자와 비결핍 환자 간의 비교가 포함됩니다. 교란자는 관련 변수를 조정하여 해결됩니다.
• 통계학자는 모든 분석을 수행하고 연구 전반에 걸쳐 지속적으로 상담합니다. 분석 전에 연속 변수는 로그 변환됩니다. 단변량 분석에 이어 선택된 다변량 분석에는 마취제 노출 기간, ​​수술 전 및 수술 후 대사 결핍 수준, 공존 장애가 포함됩니다. Bonferroni 조정은 적절한 경우 다중 비교에 사용됩니다. 다중 로지틱 회귀는 비정상 결과의 중요하고 독립적인 예측 변수를 평가하는 데 사용됩니다.
• 0.005의 알파를 사용하여 3.5년 후에 중간 분석이 수행됩니다.
• 대사 및 유전적 소견의 분석은 단변량 분석에 의해 수행되며, 돌연변이의 영향을 결정하기 위한 다변량 분석이 뒤따릅니다.

피험자에 대한 위험:

• 모든 피험자는 전신 마취하에 임상적으로 지시된 선택적 수술을 받고 있습니다. 수술 관리의 어떤 측면도 그들의 참여에 의해 영향을 받지 않습니다. 그들의 임상 관리에서 연구와 관련된 유일한 변경 사항은 거의 동일한 표준 마취 요법에서 N2O를 생략하거나 포함하는 무작위 할당입니다.
• 유일한 다른 조작은 혈액 샘플링과 수술 며칠 전과 수술 후 3-4회 신경심리학적 검사를 받는 것입니다(단 한 번만 수행되는 유전자 검사는 제외).
• 연구와 관련된 의료 정보 수집은 모든 HIPAA 규정 측면에서 기밀 보호를 받습니다.
• Cobalamin/N2O 관련 위험은 실제로 비참여자보다 참여자에서 더 적습니다. 연구와 관련된 작은 위험에 대한 여러 단계의 보호에는 N2O로 인한 위험이 알려진 환자를 식별하기 위해 N2O 마취 전에 일상적으로 수행되지 않는 코발라민 관련 평가가 포함됩니다. 코발라민 상태의 변화 및 현저한 인지 저하에 대한 지속적인 수술 후 모니터링; 영향을 받았을 가능성이 있는 환자에서 코발라민 요법으로 중재; 독립적인 안전 모니터와 함께 데이터 안전 모니터링 계획을 수립합니다. 연구 결과의 중간 분석.

안전 모니터링:

• 인지 테스트 기능 장애의 수술 전 발견은 위험에 노출되기 전에 연구에서 환자를 제외합니다.
• 관련 없는 두 가지 인지 기능 측정에서 정상 평균의 1.5 x SD를 초과하는 수술 후 감소는 PI, 협력 신경 심리학자 및 우리 연구의 일부가 아닌 독립적인 과학자-임상 의사의 즉각적인 주의를 끌었습니다.