Onderzoek naar oxidatieve stress bij appendectomie - open versus laparoscopisch in kindertijd en adolescentie (OSAE)

Doel van de studie: In de geplande prospectieve gerandomiseerde studie zal oxidatieve stress worden onderzocht door analyse van VOC's (vluchtige organische stoffen) in de uitgeademde lucht bij kinderen die een open of laparoscopische operatie ondergaan voor appendicitis op de afdeling Pediatrische en Adolescente Chirurgie van de Medische Universiteit van Graz. Een resulterend beter begrip van de effecten van de chirurgische techniek kan a) een voorwaarde zijn voor een optimale chirurgische setting en b) mogelijk leiden tot aanbevelingen voor pre- of perioperatief antioxidatief actieve stoffen en c) een basis vormen voor toekomstige chirurgische procedures.

Onderzoeksopzet: Dit is een prospectieve, gerandomiseerde pilotstudie bij kinderen en adolescenten die een operatie ondergaan vanwege acute appendicitis. Patiënten met gecompliceerde appendicitis en patiënten met een intraoperatief veroorzaakte aandoening worden uitgesloten. De operatie in het kader van deze studie wordt uitsluitend uitgevoerd door specialisten van de afdeling Kinder- en Jeugdchirurgie van de Medische Universiteit van Graz, die zowel open als laparoscopische chirurgische technieken uitvoeren. 40 patiënten van 6-18 jaar met acute appendicitis moeten worden opgenomen. Deze zijn verdeeld in 2 groepen. Groep 1 (n = 20) met laparoscopische en groep 2 (n = 20) met open appendectomie.

Werving en vergoeding van studiedeelnemers: Ouders/patiënten worden op de hoogte gebracht van de studie door middel van een informatieblad en krijgen bij interesse een toestemmingsverklaring. Deelnemers ontvangen geen vergoeding voor deelname aan het onderzoek.

Bemonstering van uitgeademde VOC's (vluchtige organische stoffen) met behulp van NTME (micro-extractie naaldval) voor meting OS (oxidatieve stress): Aantal monsters: elk 2 monsters van uitgeademde lucht op de hieronder gedefinieerde tijdstippen (in totaal n = 12). Het tijdstip van bemonstering: t1 vóór introductie van anesthesie (n = 2); t2 na inleiding anesthesie (n = 2); t3 15 minuten na snijden (n = 2); t4 30 minuten na snijden (n = 2); t5 45 minuten na snijden (n = 2); t6 na naad (n = 2).

Analyse van uitgeademde VOC's voor meting OS: De genomen uitgeademde ademmonsters worden in een injector van een gaschromatograaf in de inerte draaggasstroom (He) geplaatst. De stoffen worden toegewezen op basis van hun verblijftijd in het chromatogram en het massaspectrum ervan. Onbekende verbindingen in het massaspectrum van uitgeademde lucht worden gebruikt als vergelijkingsbasis met een referentiedatabase.

Bemonstering van bloedmarkers voor meting OS: a) bemonsteringstijden voor WBC's, CRP: t1 = 1 monster preoperatief (vóór introductie van anesthesie) en t2 = 1 monster na 24 uur. b) bemonsteringstijden voor malondialdehyde: t1 = 1 monster voor het inbrengen van de verdoving en t2 = 1 monster na hechting.

Histopathologische beoordeling: de geëxplanteerde wormvormige appendix wordt de histopathologische renovatie aan het Instituut voor Pathologie van de Medische Universiteit van Graz. Daar wordt de classificatie gemaakt volgens de histopathologische bevindingen in 4 graden van ernst (acute focale appendicitis, acute etterende appendicitis, acute gangreneuze appendicitis, geperforeerde appendicitis).

Sampling WBC's, CRP: deze worden uitgevoerd in het kader van routinematige diagnostiek vanwege de klinische presentatie van de AA (acute appendicitis).

Bemonstering VOC's: bij elke patiënt worden tijdens de uitademing 2 ademmonsters genomen. Om de monsters te verzamelen, gebruiken de onderzoekers een automatisch bemonsteringsapparaat dat rechtstreeks op een capnometer is aangesloten. Dit systeem werkt met micro-extractie (NTME) en maakt een automatische bemonstering van de alveolaire lucht mogelijk, d.w.z. in het plateau van de CO2-curve. De monsters worden als samenwerkingspartner naar het Intitute of Rostock Medical Breath Analysis and Technologies (RoMBAT) gestuurd. Deze partner is gekozen omdat zij al ruime ervaring heeft met de methodologie en onderzoeken naar oxidatieve stress tijdens operaties.

Malondialdehyde (MDA)-bemonstering: Malondialdehyde wordt geanalyseerd in het Klinisch Instituut voor Medische en Chemische Laboratoriumdiagnostiek aan de Medische Universiteit van Graz met behulp van de ultramoderne GC-MS-methode. Hiervoor wordt aan de patiënt op de twee meetmomenten 2 x 400 μl EDTA-plasma afgenomen. Het tweede monster dient alleen als veiligheidsmaatregel als herhaalde metingen nodig zijn. De verkregen monsters dienen binnen 2 uur te worden ingevroren bij -80 °C. . Vervolgens (uiterlijk de volgende dag) moeten de stalen geanalyseerd worden aan het Instituut.

Geplande evaluatie: De statistische onderzoeken worden uitgevoerd met SPSS 23.0®. Grafische weergave van de gegevens wordt uitgevoerd met GraphPad Prism 7®. Om te onderzoeken of de belangrijkste doelvariabelen (VOC's) in het beloop tussen de twee groepen verschillen, worden lineaire modellen gebruikt voor herhaalde metingen met groep (open versus laparoscopische appendectomie) als intermediaire subjectfactor en meetmoment (t1 t/m t6) als inwendig subject factor. Bij afwijkingen van de normale verdeling wordt rekening gehouden met transformaties. De secundaire doelen, d.w.z. de veranderingen in de serummarkers op de tijden t1 en t6, worden vergeleken tussen de 2 groepen (open versus laparoscopische appendectomie) door Mann-Whitney U-test (gegevens niet normaal verdeeld) of onafhankelijke T-test (met normale verdeling). Om relaties vast te stellen tussen de VOC's en de serummarkers voor oxidatieve stress op de tijdstippen t1 en t6 wordt een correlatieanalyse uitgevoerd (afhankelijk van de gegevens, Pearson of Spearman Rho). Alle statistische toetsen worden aan twee kanten uitgevoerd en alle p-waarden worden puur verkennend geïnterpreteerd.