수술 전후 환경에서의 미토콘드리아 기능: 관찰 연구 (MITOSIS)

수술 후 사망률은 전 세계적으로 세 번째로 높은 사망 원인입니다. 수술 후 이환율은 사망률보다 최대 17배 높습니다. 수술 후 합병증은 환자에게 부담이 될 뿐만 아니라 환자당 수만 달러(미국)의 초과 비용이 발생합니다. 합병증은 또한 유럽 연구에서 전체 비용과 밀접한 관련이 있습니다. 증가하는 증거는 보충 산소 투여와 같은 일반 마취 기술의 일반적이지만 필수적인 부분이 이러한 수술 후 결과와 관련이 있을 수 있음을 시사합니다. 우리 그룹의 작업은 미토콘드리아 활동의 변화가 높은 고도에서 보이는 변경된 산소 처리의 중심이며 이것이 주요 복부 수술 중에 변경될 수 있음을 간접적으로 시사했습니다. 미토콘드리아 활동의 변화는 이미 중환자 집단에서 생존자와 비생존자 사이에 뚜렷한 것으로 나타났습니다. 초기 미발표 데이터는 또한 평균 약 6시간 동안 수술이 끝날 때 수술 환자의 골격근에서 미토콘드리아 신호에 약간의 변화가 있을 수 있음을 보여주었습니다. 따라서, 우리의 가설은 미토콘드리아 기능/활동이 수술 ​​후 합병증의 다른 비율과 관련된 궤적에서 주요 복부 수술 중 및 회복 중에 변화한다는 것입니다. 이를 확립하면 수술 후 합병증에 대한 환자의 감수성을 예측할 수 있습니다. 이것은 환자 선택, 준비 및 예후의 최적화를 가능하게 하는 데 매우 강력할 것입니다. 또한 수술 중 및 수술 후 관리의 변화로 이어질 수 있습니다. 이러한 모든 요인은 수술 후 합병증과 관련 이환율 및 사망률을 감소시킬 수 있습니다.

이 가설을 테스트하기 위해 2단계 전향적 관찰 코호트 연구가 설계되었습니다. 첫 번째 단계는 동맥 및 중앙 정맥 라인의 위치 선정과 수술 전날 입원을 필요로 하는 선택적 주요 개복 수술을 받을 예정인 최대 10명의 성인 환자를 포함하는 파일럿 단계가 될 것입니다. 이것은 수술 환자에서 다중 모드 미토콘드리아 분석 수행의 타당성을 조사하고 수술 전후 기간 동안 미토콘드리아 마커의 변화 궤적을 차트로 작성하는 데 중점을 둘 것입니다. 혈액은 수술 시작 시점과 수술 후 1일 및 7일에 채취합니다. 근육 생검은 수술 시작 시점과 종료 시점 또는 시작 후 12시간 중 가장 빠른 시점에 실시합니다. 내쉬는 호흡 샘플은 수술 전날과 수술 후 7일에 채취합니다. 기질과 산소의 포화량으로 체외에서 골격근과 혈소판 분석을 위해 고해상도 호흡측정법을 사용합니다. 13C-케토이소카프로에이트(13C-KICA) 호흡 검사(BT)는 간 및 골격근 미토콘드리아 기능을 측정하기 위해 수행되어 생체 내 기질 농도 및 상호 전류 산소 수준을 나타냅니다. 일상적인 혈액 검사 및 혈액 가스 분석의 임상 데이터 및 결과도 수집됩니다.

최대 10명의 환자에 대한 파일럿 단계 이후 중간 데이터 분석이 있을 것입니다. 이는 타당성 단계 이후 프로세스를 최적화할 수 있도록 하기 위한 것입니다. 또한 환자의 샘플링 부담을 줄일 수 있는 기회를 제공할 수 있습니다. 예를 들어 더 적은 샘플링 포인트가 필요하거나 근육 및 혈소판 호흡 측정 데이터가 상관 관계가 있는 경우 두 번째 단계에서 근육 생검의 필요성을 제거할 수 있습니다.

두 번째 단계에는 파일럿 단계 데이터의 결과로 샘플 부담을 줄이는 것이 가능하지 않은 한 파일럿과 동일한 방식으로 모집되고 동일한 방식으로 샘플링된 최대 40명의 환자 코호트가 포함됩니다. 이 단계는 미토콘드리아 활동의 변화가 임상 결과와 관련이 있는지 확인하는 것을 목표로 합니다.

파일럿 단계의 주요 목적은 다음과 같습니다. 주요 선택적 복부 수술을 받는 환자에서 다중 모드 미토콘드리아 분석의 타당성을 조사합니다. 여기에는 스크리닝 및 동의를 받은 적격 환자의 수, 샘플링 시점의 최적화 및 임상 데이터 수집이 포함됩니다.

보조 목표에는 다음이 포함됩니다.

• 혈소판과 골격근에서 측정된 미토콘드리아 활동이 수술 ​​환자에서 서로 관련되는지 여부와 방법을 설정합니다.
• 7일째 수술 후 이환율 조사(POMS)로 측정한 수술 후 합병증 비율과 고해상도 호흡계로 측정한 수술 시작부터 수술 후 1일까지 혈소판 미토콘드리아 활동의 변화와의 관계.
• 혈소판 및 골격근의 호흡계와 13C-KICA 호흡 검사로 측정한 수술 전후 기간을 통한 호흡 능력/미토콘드리아 기능의 변화 궤적에 대한 설명.
• 수술 시작부터 수술 시작 12시간/수술 종료까지 고해상도 호흡계로 측정한 골격근 미토콘드리아 활동 및 호흡 능력의 변화와 수술 후 합병증 발생률의 관계.
• 수술 시작부터 수술 후 7일까지 고해상도 호흡계로 측정한 혈소판 미토콘드리아 활동 및 호흡 능력의 변화와 수술 후 합병증 발생률의 관계.
• 기준선에서 수술 후 7일까지 13C-KICA 호흡 검사로 측정한 간 및 골격근 미토콘드리아 기능의 변화와 수술 후 합병증 발생률의 관계.

• 상기 중 하나로 측정된 미토콘드리아 기능/활성과 관련하여 다음 기준의 변화:

  • 산소화 매개변수(예: 흡기 산소 분율(FiO2), 동맥혈의 산소 분압(PaO2))
  • 병동 퇴원 전 ICU/HDU 환경에 머무른 기간
  • 수술 후 침습적 기계 환기 기간
  • 혼란 평가 방법(CAM) 점수로 측정한 7일째 수술 후 섬망
  • 환자가 수술 후 통증을 보고함(10점 만점)
  • 찰스턴 동반이환 지수

최대 10명의 환자에 대한 파일럿 단계 이후 중간 데이터 분석이 있을 것입니다. 이는 타당성 단계 이후 프로세스를 최적화할 수 있도록 하기 위한 것입니다. 또한 환자의 샘플링 부담을 줄일 수 있는 기회를 제공할 수 있습니다. 예를 들어 더 적은 샘플링 포인트가 필요하거나 근육 및 혈소판 호흡 측정 데이터가 상관 관계가 있는 경우 두 번째 단계에서 근육 생검의 필요성을 제거할 수 있습니다.

두 번째 단계에는 파일럿 단계 데이터의 결과로 샘플 부담을 줄이는 것이 가능하지 않은 한 파일럿과 동일한 방식으로 모집되고 동일한 방식으로 샘플링된 최대 40명의 환자 코호트가 포함됩니다. 이 단계는 미토콘드리아 활동의 변화가 임상 결과와 관련이 있는지 확인하는 것을 목표로 합니다.

두 번째 단계의 주요 목표는 7일째 수술 후 이환율 조사(POMS)로 측정한 수술 후 합병증 비율과 고해상도 호흡 측정법으로 측정한 수술 전후 기간 동안의 미토콘드리아 활성 변화와의 관계를 확립하는 것입니다.

2차 목표에는 중간 분석에 따라 수립된 파일럿 단계의 하위 목표가 포함됩니다.

혈액/근육/호흡 샘플링 및 데이터 수집은 GCP(Good Clinical Practice) 교육을 받은 연구원 또는 치료 임상 팀원이 수행합니다. 연구 종료의 정의는 최종 샘플에 대한 모든 분석이 완료된 후입니다. 본 연구의 결과가 학술지 발간 및 학술대회 발표를 통해 전파될 것으로 기대합니다. 게시된 결과는 요청 시 참가자에게 제공됩니다.