Correlatie van NLRP3 met cognitieve disfunctie vroeg na een hartklepvervangingsoperatie

90 opeenvolgende patiënten die gepland waren voor mitralisklepvervanging of aortaklepvervanging onder matige hypothermische CPB gaven schriftelijke geïnformeerde toestemming en namen deel aan deze studie.

In de operatiekamer werden patiënten routinematig gecontroleerd. Systemische arteriële bloeddruk werd gemeten via katheterisatie van de radiale arterie. Na inductie van de anesthesie werd een centraal veneuze katheter ingebracht voor het bewaken van de centrale veneuze druk (CVP) en de vochthuishouding. Basislijnmetingen van hemodynamica werden elke 5 tot 10 minuten na voltooiing van de canulatie van de radiale slagader genomen.

Inductie van anesthesie werd uitgevoerd met een doelgecontroleerde infusie van propofol. Alle patiënten kregen een infuusschema van verschillende stappen dat begon met een beoogde plasmaconcentratie (Cp) van 0,5 mg/ml die stapsgewijs werd verhoogd met 0,5 mg/ml totdat de patiënt in slaap viel en BIS op 40-60 handhaafde. Het interval tussen elke stap was 3 minuten. Na bewustzijnsverlies werden in alle groepen cisatracurium (0,2 mg/kg) en fentanyl (10-15 mg/kg) toegediend. De trachea werd geïntubeerd en de longen werden geventileerd met met zuurstof verrijkte lucht (fractie van ingeademde zuurstof 0,6) tot een partiële kooldioxidedruk aan het eind van het teug van 35 tot 45 mmHg. De doel-Cp van propofol werd aangepast volgens BIS. Intermitterende IV-bolussen van fentanyl (10-15 mg/kg) werden toegediend op basis van bloeddruk en hartslag (HR) op de volgende tijdstippen: vóór de huidincisie, vóór het begin van CPB en na scheiding van CPB, gedurende een totale dosis van 40 tot 50 mg/kg. Alle patiënten kregen gedurende de hele operatie een infuus met cisatracurium van 0,1 mg/kg/uur.

Chirurgie werd bij alle patiënten uitgevoerd via een standaard mediane sternotomiebenadering. Varkensheparine werd toegediend in een dosis van 300 IE/kg en indien nodig aangevuld om een ​​geactiveerde coagulatietijd van ten minste 480 s tijdens CPB te handhaven. Heparine werd geneutraliseerd met 1 mg protamine/100 IE heparine toegediend na scheiding van CPB. De lichaamstemperatuur werd gekoeld tot 30℃-32℃ op CPB (matige onderkoeling). Alle patiënten werden behandeld met een intermitterende antegrade infusie van gekoeld hoog-kaliumbloedcardioplegie tijdens continue aorta-kruisklem (ACC) met een niet-pulserende stroomsnelheid van 1,8 tot 2,8 l/min/m2 en een membraanoxygenator om de gemengde veneuze verzadiging op peil te houden. ruim 75% tijdens het CPB. Fenylefrine (bolus, 20-100 mg) of epinefrine (0,1 mg/kg/min) of beide werden gebruikt om de systemische vasculaire weerstand te herstellen en MAP werd gehandhaafd op een doelbereik van 60 tot 80 mmHg. Patiënten werden opgewarmd tot een blaastemperatuur van 36,5 ℃ vóór scheiding van CPB, met de hoogste temperatuur die 37℃ niet overschrijdt. Bloed dat achterbleef in het CPB-circuit en uit het operatieveld werd opgevangen in een celbesparend apparaat. Na centrifugeren en wassen werd het binnen 4 uur na CPB aan de patiënt toegediend. De hematocrietwaarde werd op meer dan 25% gehouden, indien nodig met toevoeging van bloed. Tijdens de operatie werd insulinetherapie gestart om serumbloedglucosespiegels hoger dan 150 mg / dL te behandelen. Hemodynamisch (pre- of post-CPB) management gericht op het houden van MAP op 60 tot 100 mmHg. Hypertensie werd behandeld met een aanvullende bolusdosis fentanyl (0,2-0,3 mg) of met nitroglycerine (0,1-0,5 mg/kg/min of met beide). Hypotensie werd behandeld met vochtinname (waaronder kristalloïden, colloïden en bloedproducten) of toediening van vasoactieve geneesmiddelen (fenylefrine IV, 20-100 mg of gelijktijdig gebruik van epinefrine, < 0,1 mg/min). De vasoactieve medicijndosering, vochtinname en output (urine- en bloedverlies) werden geregistreerd toen de operatie was voltooid.

Toen de chirurgen de huid begonnen te sluiten, werd een bolusdosis midazolam van 0,08 mg/kg intraveneus toegediend en werd de infusie van propofol stopgezet. Na de operatie werden alle patiënten opgenomen op de chirurgische intensive care (ICU). De patiënten werden geëxtubeerd wanneer ze voldoende spontane ademhaling konden volhouden en minimale zuurstofondersteuning nodig hadden, zoals blijkt uit normale arteriële bloedgasniveaus. De patiënten werden vervolgens van de ICU ontslagen wanneer ze hemodynamisch stabiel waren met bloedgasvariabelen binnen het normale bereik en wanneer ze geen inotrope of zuurstofondersteuning nodig hadden. De tracheale extubatietijd en de duur van het verblijf op de IC werden geregistreerd. Voor alle patiënten werden hemodynamische metingen uitgevoerd en geregistreerd op de volgende tijdstippen: vóór inductie van anesthesie, vóór incisie in de huid, na sternotomie, bij het stoppen van CPB (CPB-stopzetting) en op 1 (post-CPB 1 uur), 2 (Post-CPB 2 uur) en 4 (Post-CPB 4 uur) uur na CPB. Bij pre-incisie, CPB-stopzetting, Post-CPB 2 uur en PostCPB 4 uur werd het radiale arteriële bloed bemonsterd voor bloedgasanalyse, evenals bloedglucose- en melkzuuranalyses. Vóór inductie van anesthesie, aan het einde van de operatie, 7 dagen na de operatie, werd perifeer veneus bloed bemonsterd om IL-1B, IL-18 en NLRP3 inflammatoire eiwitexpressie in perifere bloedmonocyten te meten.

Neuropsychologische tests werden een dag voor de operatie en zeven dagen na de operatie afgenomen bij alle patiënten op een rustige plek van de algemene afdelingen. Neuropsychologische tests omvatten zeven tests met negen subschalen. De volgende specifieke tests werden gebruikt: MMSE, Trail Making (A/B), Stroop Color-Word, Rey Auditieve Verbale Leertest, WAIS Digit Symbol Substitution Test, WAIS Digit Span, Verbal Fluency Test. Twee psychologen voerden deze testen uit. Tijdens de studiefase werden testen uitgevoerd en gescoord op een gestandaardiseerde manier om verschillen tussen beoordelaars te minimaliseren. Herhaalde beoordelingen voor elke patiënt werden uitgevoerd door dezelfde onderzoeker. Parallelle testvormen werden gerandomiseerd gebruikt bij sequentiële tests om het oefeneffect te minimaliseren. Prestaties op elke test werden vergeleken met cognitieve testgegevens van controlepersonen. Een lage testscore werd gedefinieerd wanneer de score ≥ 2 SD lager was dan bij controlepersonen. Voor tests waarbij een hogere score een afname van de prestaties aangeeft, werd een score ≥ 2 SD hoger dan die van controlepersonen beschouwd als "lage testscore". Patiënten werden gedefinieerd als patiënten met preoperatieve cognitieve stoornissen als ze lage testscores hadden op twee of meer tests.

Voor patiënten werden preoperatieve scores vergeleken met postoperatieve testresultaten, het gemiddelde praktijkeffect van deze veranderingen afgetrokken en vervolgens het resultaat gedeeld door de SD van de controlepersoon om een ​​Z-score voor elke test te verkrijgen. De testresultaten werden zo aangepast dat een positieve Z-score een verslechtering ten opzichte van de basislijntest aangaf. De Z-scores van alle tests bij een individuele patiënt werden vervolgens samengevat en gedeeld door de SD voor deze som van Z-scores bij de controlepersonen, waardoor een gecombineerde Z-score ontstond. Een patiënt werd gedefinieerd als POCD wanneer twee Z-scores in individuele tests of de gecombineerde Z-score 1,96 of meer waren.

Statistische analyse Een continu resultaat werd uitgedrukt als het gemiddelde ± SE, terwijl een categorisch resultaat werd uitgedrukt als percentages of frequenties. Verschillen in continue en categorische uitkomsten werden getest met behulp van respectievelijk de one-way variantieanalyse en Chi-kwadraatanalyse. De ongepaarde Student t-test, gepaarde T-test, variantieanalyse en Pearson-correlatieanalyse werden uitgevoerd op normaal verdeelde gegevens. Case-control verschillen in nominale gegevens werden geëvalueerd met de Chi-kwadraat-test. Multivariate Cox-regressieanalyse werd uitgevoerd voor voorspellers van bijwerkingen. Het NLRP3-niveau, IL-1B, IL-18 en neurogedragsscores werden vergeleken met behulp van ROC-curven. Kaplan-Meier-curven werden gebruikt voor correlatie met POCD. Alle statistische analyses werden uitgevoerd met SPSS 21.0 (IBM Inc.) en P < 0,05 werd als significant beschouwd.