Blodtrykk og cerebral blodstrøm etter hjertestans

Bakgrunn Pasienter som lider av hjertestans utenom sykehus (OCHA) har dårlig prognose, og av pasientene som er innlagt på sykehus etter tilbakevending av spontan sirkulasjon, er 1 års overlevelse omtrent 50 % eller lavere. Anoksi under hjertestans og påfølgende reperfusjon etter gjenopplivning, påvirker hjernen og andre organer, og for pasienter innlagt på intensivavdeling er den hyppigste dødsårsaken hypoksisk-iskemisk hjerneskade. I minuttene etter gjenoppliving øker cerebral blodstrøm (CBF) markant, hvoretter CBF ofte reduseres i løpet av de påfølgende 12 til 24 timene med regionale forskjeller hvor blodstrømmen til enkelte hjerneregioner kan bli markert redusert.

Gjennomsnittlig arterielt trykk (MAP) og hjertevolum er ofte redusert etter hjertestans på grunn av myokarddysfunksjon forårsaket av iskemi-reperfusjonsskade, mulig hjerteinfarkt som kan ha utløst hjertestansen, allerede eksisterende hjertesykdom, og videre utvikler mange pasienter en sepsis. som inflammatorisk respons. Komatøse overlevende etter hjertestans blir generelt avkjølt, intubert og sedert ved bruk av propofol som både senker MAP og omtrent halverer både CBF og cerebral metabolsk hastighet. Tradisjonelt har CBF blitt ansett for å være upåvirket av endringer i MAP mellom 60 til 150 mmHg ved såkalt cerebral autoregulering. Likevel kan CBF påvirkes av endringer innenfor dette området av MAP, og cerebral autoregulering er rapportert å være svekket hos pasienter som gjenopplives etter hjertestans, hvorved CBF blir avhengig av MAP.

Kun begrensede data er tilgjengelige om effekten av MAP på CBF hos OHCA-pasienter. Cerebral oksygenering, bestemt ved nær-infrarød spektroskopi (NIRS), er upåvirket av en økning i MAP fra 65 til 85 mmHg ved bruk av noradrenalin. Evaluering av cerebral oksygenering ved bruk av NIRS påvirkes imidlertid av noradrenalin på grunn av kutan vasokonstriksjon. I en lignende studie på bedøvede pasienter som gjennomgikk kirurgi, fastslo NIRS at cerebral oksygenering var upåvirket av en økning i MAP fra 62 til 82 mmHg ved bruk av noradrenalin, mens CBF økte med 15 %.

Pasienter som gjenopplives etter hjertestans er ofte hypotensive (generelt definert som MAP < 60-65 mmHg) og hypotensjon er assosiert med dårlig nevrologisk utfall som kan relateres til redusert CBF og en større grad av hypoksisk-iskemisk hjerneskade. Det er imidlertid fortsatt uklart om en økning i MAP ved bruk av vasopressorer som noradrenalin forbedrer det kliniske resultatet. To små studier viste ingen klar effekt av å opprettholde MAP ved 80-100 mmHg sammenlignet med 65-75 mmHg på radiografiske målinger eller på biomarkører for nevronal skade. I klinisk praksis tilstrebes ofte en MAP på ≥ 65 mmHg, men det er uklart om CBF og dets metabolisme kan økes ved å opprettholde MAP på et høyere nivå.

Studien vil omfatte tjue komatøse pasienter gjenopplivet etter OCHA, på grunn av en mistenkt eller bekreftet hjerteårsak, og vil bli utført innen 2 dager etter gjenopplivning. Studien skal evaluere om CBF og cerebral metabolisme påvirkes av en kortvarig økning i MAP til et nivå høyere enn det som er tilsiktet i klinisk praksis. MAP vil bli justert til 65, 80 og 95 mmHg i tilfeldig rekkefølge. Noradrenalin vil bli brukt som et verktøy for å evaluere effekten av MAP da det ikke har noen direkte effekt på CBF.

Mål Formålet med studien er å evaluere om CBF og cerebral metabolisme økes ved å opprettholde MAP på et høyere nivå enn det som brukes i klinisk praksis, hos komatøse pasienter etter OHCA.

Hypoteser En økning i MAP fra 65 til 95 mmHg vil øke CBF og cerebral metabolisme.

Metoder

Studien er en enkeltsenter, prospektiv kohortstudie av tjue påfølgende pasienter som er i koma etter gjenoppliving fra OHCA. Pasienter vil bli inkludert innen 48 timer etter gjenoppliving fra OHCA, men tidligst 6 timer etter tilbakevending av spontan sirkulasjon. Eksperimentet vil bli utført på et tidligst mulig tidspunkt etter pasientregistrering. Pasientene vil bli innlagt på Kardiologisk intensivavdeling 2143 på Rigshospitalet, København, Danmark. Som en del av rutinebehandlingen blir pasienter bedøvet med propofol, og noradrenalin administreres for å opprettholde en MAP på 65 mmHg. Det er anslått at mer enn 90 % av pasientene vil trenge noradrenalin for å opprettholde MAP. Før oppstart av studien må pasienten ha vært hemodynamisk stabil i minst én time, med en MAP på ca. 65 mmHg, og eventuelle endringer i noradrenalininfusjonen kan ikke overstige 25 % av dosen i løpet av denne tiden. Videre må sedasjonen til pasienten ha vært stabil i minst 30 minutter, og endetidal CO2-spenningen bør være stabil innenfor 4,5 til 6,0 kPa. I studien vil etterforskerne midlertidig justere infusjonshastigheten av noradrenalin til følgende tre nivåer MAP:

• KART 65 mmHg.
• KART 80 mmHg.
• KART 95 mmHg.

Rekkefølgen på de tre nivåene av MAP er randomisert ved å tegne en konvolutt rett før starten av eksperimentet. Administrering av noradrenalin skjer med et sentralt venekateter ved hjelp av en elektronisk infusjonspumpe, og infusjonshastigheten justeres sakte til det gitte nivået av MAP er nådd. Noradrenalin er kortvarig og har ingen direkte effekt på CBF. Når MAP har vært stabilt på gitt nivå i minst 20 minutter, utføres målinger i løpet av de følgende 5 minuttene, hvoretter infusjonshastigheten av noradrenalin justeres til neste nivå av MAP. Hvis MAP ikke synker til 65 mmHg ved å redusere eller stoppe infusjonen av noradrenalin, gjennomføres ikke evalueringen. Det vil ikke bli gjort noe forsøk på å redusere MAP (f.eks. ved administrering av en vasodilator). Hvis en noradrenalininfusjonshastighet på > 0,5 µg/kg/min er nødvendig for å nå et gitt nivå av MAP, vil ikke infusjonshastigheten økes ytterligere, og ingen evaluering vil bli utført på det nivået eller noen høyere nivåer av MAP. Når målinger er utført på de tre nivåene av MAP, eller på de nivåene av MAP som var mulig å evaluere, er studien fullført, hvoretter kontroll av MAP vil være i henhold til klinisk praksis. Studien vil vare i ca. to timer og vil ikke påvirke pasientbehandlingen i andre henseender. Pasienter som får inotroper, inkludert dopamin, dobutamin eller milrinon bortsett fra noradrenalin, som en del av klinisk praksis, kan inkluderes i studien. Studien er ikke en undersøkelse av legemidler da noradrenalin brukes som et verktøy for å kontrollere MAP.

Målinger

Som en del av klinisk praksis plasseres en arteriell linje og et Swan-Ganz kateter, bly II EKG og perifer pulsoksymetri overvåkes og ekkokardiografi utføres. I studien er følgende målinger utført:

• MAP blir evaluert invasivt av en arteriell linje.
• Hjertefrekvens ved bly II EKG.
• Perifer O2-metning ved pulsoksymetri på en finger.
• Hjertevolum og sentralt venetrykk av Swan-Ganz kateter.
• Venstre ventrikkel ejeksjonsfraksjon ved ekkokardiografi.
• Veiledet av ultralyd plasseres et kateter i den indre halsvenen og tuppen føres tilbake retrograd til venekulen for å evaluere cerebral metabolisme ved å sammenligne blodprøver fra arterielinjen og halsveneblodet som har passert hjernen (se under).
• Blod tas fra det arterielle, Swan-Ganz- og jugulære venekatetre for evaluering av hemoglobin-, laktat-, glukose- og bikarbonatkonsentrasjon, pH og O2- og CO2-spenning ved gassanalyse.
• Fra det arterielle og jugulære venekateteret vil det bli tatt blodprøver for analyse av metabolomikk, det vil si et stort antall metabolitter for å beskrive metabolismen i kroppen og hjernen. Totalt skal det prøves 63 ml blod.
• Blodstrømmen i de indre halspulsårene og vertebrale arteriene vil bli evaluert på halsen ved hjelp av dupleks ultralyd med en lineær sonde. Den indre halspulsåren insoneres minst 1,5 cm distalt fra bifurkasjonen og vertebralarterien mellom de tverrgående prosessene C2-5 med hodet vendt ca. 30⁰ til den kontralaterale siden. For å begrense påvirkning av ventilasjon, utføres tre registreringer på ca. 15 s på hvert nivå av MAP og gjennomsnittet rapporteres. En frekvens på 8-12 MHz brukes og forsterkningen settes så høyt som mulig mens karets lumen er ekkofri. Blodstrømmen beregnes fra den målte blodhastigheten og kardiameteren som evaluert ved hjelp av automatisk programvare for å spore karveggen. CBF er estimert til to ganger summen av blodstrømmen i karotis og vertebral arterie. Intern carotis og vertebral arterie blodstrøm vil også bli korrigert for eventuelle endringer i PaCO2 med en faktor på 19%/kPa (upubliserte resultater fra studien "Cerebral Blood Flow Under Propofol Anaesthesia" NCT02951273).
• Oksygenering av hjerne- og deltoideusmuskel vurderes ved hjelp av NIRS ved å plassere et apparat som sender ut og mottar lys på henholdsvis pannen og deltoideusmuskelen.
• Blodhastigheten i den midtre cerebrale arterien blir evaluert med transkraniell doppler ved å plassere en ultralydsonde over tinningen.
• Neuroptics NPi-200 pupillometri vil bli brukt til å evaluere pupillstørrelse og lysreaksjon.

Verdiene er gjennomsnittlig over 2 min. Plassering av et kateter i den indre halsvenen, evalueringer ved bruk av ultralyd og NIRS, pupillometri og blodprøvene er utført som en del av studien. Studiedata vil inkludere hemodynamiske målinger, fysiologiske data, medisinadministrasjon, ventilatorinnstillinger og resultatene av blodprøver tatt som en del av studien. Sykehistorie vil bli vurdert fra pasientskjemaet i forhold til inklusjons- og eksklusjonskriteriene og inkluderer alder, kjønn, tidligere sykdommer, årsak til hjertestans, prehospital og sykehusbehandling. Informasjon om pasientdød eller nevrologisk funksjon ved utskrivning fra sykehus vil bli registrert fra det medisinske kartet.

Statistikk Prøvestørrelse: Den minimale klinisk viktige forskjellen i blodstrøm i halspulsåren mellom evalueringer ved MAP 65 og 95 mmHg er estimert til å være 15 %. En kraftberegning indikerte at minst 16 pasienter måtte påvise en forskjell i blodstrøm i halspulsåren på 15 % tilsvarende ca. 24 ml/min med et standardavvik for endringen på 31 ml/min for å oppnå 5 %. signifikansnivå og en potens på 80 %. Studien vil omfatte 20 pasienter.

Etikk Studieprotokollen (H-22000181) er godkjent av den regionale etiske komité i Københavnsregionen (De Videnskabsetiske Komiteer Region Hovedstaden, 0045 38666395, e-post: vek@regionh.dk, Adresse: Blegdamsvej 60. 1. sal opgang 94A11, DK-2100 København, Danmark). Pasienter er i koma og kan ikke gi informert samtykke ved innmelding. Informert samtykke vil innhentes fra pårørende og fra annen lege ved sykehuset som ikke er tilknyttet kardiologisk avdeling eller behandling av pasienten (verge). Studien vil bli stoppet og pasienten ekskludert i tilfelle pårørende eller verge trekker tilbake samtykket til å delta, dersom pasienten ikke er i stand til å delta i studien, eller hvis det er mistanke om en komplikasjon relatert til studiet. Dersom pasienten kommer til bevissthet, vil han eller hun bli informert om studien og må gi informert samtykke for å bli inkludert i datasettet.

Pasienter vil være dypt bedøvet og vil derfor ikke oppleve noe ubehag knyttet til studien. Evalueringene ved hjelp av ultralyd, NIRS og pupillometri er uten risiko. Plassering av et kateter i den indre halsvenen er forbundet med en liten risiko for blødning og infeksjon. Etterforskerne vurderer at det ikke er noen økt risiko ved en kortsiktig økning i MAP til 80 og 95 mmHg. Studien overvåkes av Datatilsynet.

Etterforskerne har ingen interessekonflikter.