Studie van regionale cerebrale oxygenatie en veranderingen in het hersenbloedvolume tijdens carotis-endarteriëctomie met behulp van het NeurOS-systeem (COBBV-CE)

1. Titel van het onderzoeksproject: Studie van regionale cerebrale oxygenatie en hersenbloedvolumeverandering tijdens carotis-endarteriëctomie met behulp van het NeurOS-systeem (COBBV-CE Trial)
2. Achtergrond/Probleemstelling: Het gebruik van regionale cerebrale oxygenatie (rSO2) monitoring is klinisch gegroeid en is in sommige instellingen zelfs de standaardbehandeling geworden. Monitoring van intracraniële weefseloxygenatie is fundamenteel mogelijk omdat licht in het nabije infraroodspectrum (700-900 nm) bot, spieren en ander weefsel binnendringt. Oxyhemoglobine en deoxyhemoglobine hebben verschillende piekabsorptiespectra, maar er is een isobestische golflengte (d.w.z. golflengte waarvoor de piekabsorptie van licht vergelijkbaar is voor oxyhemoglobine en deoxyhemoglobine, ongeveer 810 nm) voor absorptie door totaal hemoglobine. Bepaling van rScO2 is dus mogelijk met transmissie van slechts 2 golflengten van nabij-infraroodspectroscopie (NIRS) om de relatieve concentraties van oxyhemoglobine versus totaal hemoglobine te bepalen. Een afname in rSO2 vanaf baseline >20% of een absolute rSO2-waarde <50% wordt in klinisch onderzoek vaak gerapporteerd als een klinisch relevante vermindering of "desaturatie".

Bij patiënten met carotisstenose bleek de cerebrale autoregulatie verstoord te zijn. Uit recent onderzoek is gebleken dat NIRS continue niet-invasieve monitoring van cerebrale oxygenatie tijdens CEA mogelijk maakt, met een hoge gevoeligheid en acceptabele specificiteit bij het voorspellen van cerebrale ischemie en de noodzaak van rangeren, waardoor het een aantrekkelijk alternatief is voor stompdruk. Regionale cerebrale oxygenatie biedt een klinisch aanvaardbaar surrogaat van cerebrale bloedstroom (CBF) voor klinische autoregulatiebewaking. Het monitoren van CBF-autoregulatie met rSO2 heeft veel klinisch aantrekkelijke kenmerken, waaronder de volgende: het is niet-invasief, monitoring vereist weinig tussenkomst van de zorgverlener en het heeft voldoende resolutie om de lagere autoregulatiedrempel te onderscheiden om hersenischemie te voorkomen. Aan de andere kant hoeft het simpelweg verhogen van de gemiddelde bloeddrukstreefwaarden niet noodzakelijkerwijs gunstig te zijn, omdat dit voor sommige personen kan resulteren in een bloeddruk boven de bovengrens van autoregulatie, wat mogelijk kan leiden tot cerebrale hyperperfusie, toenemende cerebrale embolische belasting en/of of het versterken van hersenoedeem in de setting van systemische ontstekingsreactie op hartchirurgie. Het individualiseren van de bloeddruk tijdens CPB op basis van fysiologische eindpunten zoals rSO2-monitoring, in plaats van empirische doelen, kan een manier zijn om het risico op nierbeschadiging en belangrijke orgaanmorbiditeit en mogelijk mortaliteit te wijzigen. Bij patiënten die een gecombineerde CEA- en CABG-operatie ondergingen, bleek dat het nut van NIRS een aanvulling zou kunnen zijn op de selectie van patiënten voor CEA en voor individuele patiëntbehandeling tijdens. De veranderingen in het hersenbloedvolume tijdens CEA zijn niet gedefinieerd en zouden aanzienlijk worden verminderd door afklemming van de halsslagader tijdens CEA. Afwijkingen van de cirkel van Willis zouden bijdragen aan een verminderd bloedvolume in de hersenen. De combinatie van rSO2 en cerebraal bloedvolume zou zeer nuttig zijn om slechte perfusie van beide hersenhelften te voorkomen. Postoperatief delirium kan optreden na CEA als gevolg van reperfusie van de voorheen ischemische gebieden van de hersenen, regulatie van het cerebrale bloedvolume na CEA zou ook gunstig blijken te zijn om postoperatief delirium te voorkomen.

Probleemstelling: Wegwerpbare rSO2-sensoren zijn duur en worden een snelheidsbeperkende factor die het wijdverbreide klinische gebruik ervan belemmert. Herbruikbare sensoren zoals NeurOS cerebrale oximetrie zijn slechts een fractie van de kosten met vergelijkbare prestaties bij gezonde vrijwilligers. We zullen NeurOS gebruiken in overeenstemming met de goedgekeurde etikettering en indicaties door de FDA. CEA-chirurgie heeft aanzienlijke variaties en een groot klinisch belang van cerebrale oxygenatie tijdens verschillende stadia van chirurgie. Veranderingen in het bloedvolume voor, tijdens en na CEA zijn nog niet eerder onderzocht en kunnen cruciale informatie opleveren om postoperatieve cognitieve veranderingen te voorkomen. Het NeurOS-systeem berekent de som van de verzwakking van twee golflengten om continu de Brain Blood Volume Index (BVI) te leveren.

Patiënten die zich presenteren voor carotis-endarteriëctomie staan ​​voor twee uitdagingen tijdens de operatie. Ten eerste, hoe de hersenen te beschermen wanneer de halsslagader is afgeklemd, wat betekent dat er geen bloed naar die kant van de hersenen stroomt vanuit deze halsslagader. Ten tweede, hoe hyperemie te voorkomen wanneer de halsslagader open is en te veel bloed naar de hersenen kan stromen. Ons doel is om de cerebrale oxygenatie en veranderingen in het hersenbloedvolume tijdens carotis-endarteriëctomie te bestuderen en vast te stellen of deze verband houden met klinische uitkomsten.

3. Doelstellingen:

1. Om de cerebrale oxygenatieveranderingen met het NeurOS-systeem te bestuderen en desaturatie te correleren met de resultaten.
2. Om de veranderingen in het hersenbloedvolume tijdens CEA-chirurgie te bestuderen en te correleren met klinische resultaten.

4. Onderzoeksopzet/methodologie: patiënten krijgen NeurOS-pads op hun voorhoofd. Continue monitoring van arteriële bloeddruk, cerebrale oxygenatie en hersenbloedvolume-index gedurende de gehele duur van de operatie zal worden geregistreerd en opgeslagen op een USB-station voor ophalen en analyse. Sleutelpuntgegevens zijn onder meer: ​​basislijn, anesthesie-inductie, incisie, halsslagaderklem, klemontgrendeling en huidsluiting. Deze kernpuntengegevens worden geëxtraheerd voor analyse.

1. . Steekproefselectie en -grootte: 100 opeenvolgende carotis-endarteriëctomiepatiënten in het Jewish Hospital, Louisville, KY (6 maanden om te rekruteren)
2. . Beschrijf de voorgestelde interventie: Breng de NeurOS cerebrale oximetriesensor voor eenmalig gebruik aan op het voorhoofd van de patiënt die een CEA-operatie gaat ondergaan in de operatiekamer voordat de anesthesie wordt ingeleid.
3. . Procedures voor het verzamelen van gegevens, gebruikte instrumenten en methoden voor controle van de gegevenskwaliteit: anesthesieaanbieders (behandelende anesthesiologen, assistenten en CRNA's) bieden routinematige anesthesiezorg voor CEA-operaties. NeurOS rSO2-metingen worden automatisch geregistreerd in respectievelijk de VO200-NeurOS Cerebral Oximetry Monitor en de INOVS Monitor. Significante gebeurtenissen (basislijn, anesthesie-inductie, incisie, halsslagaderklem, klemloslating en huidsluiting) worden handmatig gemarkeerd door de anesthesiemedewerkers in het NeurOS-systeem. De bloedvolume-index van de hersenen wordt automatisch geregistreerd en teruggetrokken uit het NeurOS-systeem zodra de operatie voorbij is. Alle gegevens worden van het systeem gedownload naar een gecodeerde USB-drive voor opslag en analyse. Controle van de gegevenskwaliteit wordt verzekerd door de individuele systeemalarmen voor slechte signalen en wordt gecorrigeerd door anesthesiemedewerkers.
4. . Eenheid van analyse en observatie: Cerebrale Oxygenatie in percentage oxyhemoglobine. Hersenbloedvolume-index in de som van verzwakking van twee golflengten.

5. Wervingsmethoden voor onderwerpen: Alle patiënten die zich bij het Joods Ziekenhuis melden voor een CEA-operatie zullen op de dag van de operatie in het preoperatieve gebied worden gecontacteerd voor mogelijke werving.

6. Proces voor geïnformeerde toestemming/Proces voor volledig afstand doen: Alle deelnemers krijgen geïnformeerde toestemming.

7. Onderzoeksprocedures:

Bij alle goedgekeurde patiënten worden de basislijn cerebrale oxygenatie en hersenbloedvolume-index verkregen bij kamerlucht of basislijn zuurstofbehoefteniveau in de NeuroOS-systemen. Zowel NeurOS rSO2 als hersenbloedvolume-indexen worden continu geregistreerd en opgeslagen in het respectieve systeem gedurende de hele CEA-operatie. Algemene anesthesie zal worden geïnduceerd door gebruik te maken van O2 toegediend via een gezichtsmasker en IV fentanyl 1μg/kg, propofol 2-3mg/kg en rocuronium 1mg/kg. Handhaving van de anesthesie werd bereikt met geïnhaleerde isofluraan in een lucht/zuurstofmengsel en spierontspanning met intermitterende bolussen van rocuronium. Fentanyl zal worden gebruikt als aanvullende analgesie. Normocapnische ventilatie werd gehandhaafd. Na voltooiing van de operatie zullen getitreerde doses protamine worden toegediend om de anticoagulerende werking van heparine om te keren, gericht op het bereiken van de baseline preoperatieve geactiveerde stollingstijd.

Na de operatie worden alle rSO2- en hersenbloedvolume-indexgegevens gedownload naar een gecodeerde USB-drive voor analyse en opslag.

8. Risico's minimaliseren:

1. Alle HIPPA-gerelateerde informatie wordt opgeslagen op een privécomputer op een met een wachtwoord beveiligde computer.
2. Na elk gebruik worden kabels, monitoren en herbruikbare apparatuur schoongemaakt.
3. Standaard elektrische voorzorgsmaatregelen zullen worden gevolgd om elektrische schokken voor zorgverleners en patiënten te voorkomen.

9. Plan voor analyse van resultaten:

• Trendgrafieken van de NeurOS-hersenbloedvolume-index, arteriële bloeddruk en cerebrale oxygenatie zullen samen worden geplot om onderlinge correlaties te identificeren.
• Cerebrale oxygenatie en de afwijking van de index van het hersenbloedvolume ten opzichte van de basislijn op elk sleutelpunt zullen worden geanalyseerd om vast te stellen of deze kritieke momenten de cerebrale oxygenatie en het hersenbloedvolume beïnvloeden. Gegevens over klinische resultaten zullen worden verzameld over 30-dagen mortaliteit en beroertes om vast te stellen of abnormale cerebrale oxygenatie en hersenbloedvolume rechtstreeks (te hoog of te laag, Area Under of Above the Curve) de klinische resultaten beïnvloeden.

• Programma's te gebruiken voor data-analyse: Software R

  10. Onderzoeksmateriaal, dossiers en privacy: Identificeer de bronnen van onderzoeksmateriaal verkregen van individueel identificeerbare levende proefpersonen: prospectieve niet-invasieve gegevens over cerebrale oxygenatie en hersenbloedvolume tijdens hartchirurgie. Zie formulier gegevensverzameling.

Geef aan welke informatie (records, data etc.) wordt vastgelegd en of gebruik wordt gemaakt van bestaande records of data: Cerebrale oxygenatie en hersenbloedvolume. Deze worden opgenomen in het medisch dossier.

Leg uit waarom deze informatie nodig is om het onderzoek uit te voeren: Deze gegevens zijn nodig om de resultaten voor deze patiënten te identificeren.

Geef aan hoe de gegevens worden geanonimiseerd (indien van toepassing), wie toegang heeft tot de gegevens, waar de gegevens worden opgeslagen en hoe de onderzoeker beide gegevens zal beschermen met betrekking tot privacy en vertrouwelijkheid. Pak fysieke beveiligingsmaatregelen aan (bijv. afgesloten faciliteit, beperkte toegang); gegevensbeveiliging (bijv. wachtwoordbeveiliging, gegevenscodering); waarborgen om identificeerbare onderzoeksinformatie te beschermen (bijv. codering of links): Zodra de vereiste informatie is verzameld, wordt HIPPA-informatie verwijderd. Alle HIPPA-gerelateerde informatie wordt opgeslagen op een privécomputer op een met een wachtwoord beveiligde computer. Er zullen geen links worden verstrekt aan het publiek.