Interakcja statusu kobalaminy z podtlenkiem azotu w odniesieniu do pooperacyjnych zmian poznawczych u osób w podeszłym wieku

Projekt badania:

• Podwójnie ślepe, randomizowane badanie pacjentów w podeszłym wieku zaplanowanych do planowej operacji w znieczuleniu ogólnym.
• Informacje medyczne, dotyczące kobalaminy i demograficzne;
• Badania krwi stanu metabolicznego związanego z kobalaminą i genotypowanie dla 4 odpowiednich mutacji;
• Ocena psychoneurologiczna przed operacją;
• Randomizacja w celu otrzymania standardowego schematu znieczulenia z podtlenkiem azotu (N2O) lub tego samego schematu bez N2O;
• Gromadzone są dane śródoperacyjne i okołooperacyjne;
• Badanie delirium 2-3 godziny po operacji.
• Wszystkie badania przedoperacyjne powtarza się po 2 i 4 tygodniach.
• Pacjenci z nieprawidłowym stanem poznawczym utrzymującym się po 4 tygodniach otrzymują kobalaminę i są ponownie badani po 3 miesiącach.

Kryteria przyjęcia:

• Wiek >60 lat;
• Przewidywany czas trwania znieczulenia ogólnego >1 godzina;
• Dobra znajomość języka angielskiego.

Kryteria wyłączenia:

• Operacje obejmujące mózg, ukrwienie głowy i szyi lub serca;
• Demencja, psychoza lub choroba mózgu;
• Przeciwwskazania do stosowania N2O;
• stan kliniczny inny niż ASA klasy 1 lub 2;
• skurcz oskrzeli lub obturacyjna choroba płuc;
• ekspozycja na N2O w ciągu ostatnich 6 miesięcy;
• Wstrzyknięcie kobalaminy w ciągu ostatnich 6 miesięcy;
• średnia objętość krwinek czerwonych >95 fl;
• Kreatynina >1,8 mg/dl.
• Historia lub objawy parestezji, drętwienie stóp lub rąk, problemy z chodem i równowagą, problemy z pamięcią i myśleniem.

Jeżeli przedoperacyjny test poznawczy da wynik podejrzany (dwa lub więcej niepowiązanych ze sobą wyników badań >1,5 x odchylenie standardowe poniżej normy), przeprowadzana jest natychmiastowa weryfikacja w celu podjęcia decyzji o wyłączeniu pacjenta z badania.

Wszyscy badacze i testerzy są ślepi na ekspozycję na N2O (z wyjątkiem anestezjologa) i status kobalaminy.

Liczby przedmiotów: Statystyczna analiza mocy przeprowadzona przez naszego statystyka przewidywała potrzebę osiągnięcia mocy 80% przez 386 osób z błędem typu I równym 0,05. Na podstawie możliwego 15% wskaźnika utraty pacjentów, planuje się 444 pacjentów.

Kwestionariusz informacyjny dla pacjenta zawiera:

• Informacje demograficzne;
• Odpowiednia historia medyczna;
• Historia związana z kobalaminą;
• Czynniki wykluczające.

Randomizacja:

• System liczb generowanych komputerowo;
• Poinformowany tuż przed operacją tylko dla anestezjologa.

Protokół znieczulenia:

• Jeden z dwóch skutecznych, powszechnie stosowanych protokołów schematów znieczulenia;
• Stosowane są standardowe monitory ASA, analizator tlenu i kapnograf dwutlenku węgla.
• Znieczulenie ogólne zarówno w grupach N2O jak i nie-N2O indukuje się fentanylem (2-5 µg/kg) i propofolem (1-3 mg/kg), co pozwala na odpowiednie miareczkowanie do pożądanego punktu końcowego bez reakcji niepożądanych. Cisatrakurium (0,15 mg/kg) podaje się w celu zwiotczenia mięśni.
• Znieczulenie jest następnie utrzymywane za pomocą 40% tlenu/60% N2O (ramię badania N2O) lub 40% tlenu w powietrzu (ramię bez N2O), z desfluranem dla obu grup badawczych, miareczkowanym do głębokości znieczulenia. Fentanyl jest stosowany w obu grupach (1 µg/kg/godz.) jako główny narkotyk do czasu tuż przed zakończeniem operacji;
• Po intubacji monitorowana wentylacja utrzymuje normokapneę i odpowiednie natlenienie. Temperatura, ciśnienie krwi i tętno są utrzymywane za pomocą zalecanych standardowych metod.
• Pod koniec operacji podawanie desfluranu i N2O (lub, w drugiej grupie badawczej, desfluranu i O2/powietrze pokojowe) jest odstawiane, resztkowy blok nerwowo-mięśniowy jest antagonizowany farmakologicznie, podawany jest dolasetron jako profilaktyka nudności i wymiotów oraz zapewniana jest analgezja pooperacyjna z opioidami, w razie potrzeby.
• Protokoły pozwalają na klinicznie wskazane modyfikacje w dowolnym momencie.
• Wszystko to zapewnia, że ​​zarządzanie anestezjologiczne nie jest zagrożone, pozwala na włączenie N2O (w porównaniu z powietrzem pokojowym) jako jedyną różnicę między tymi dwoma ramionami i nie wykorzystuje żadnych innych środków wpływających na kobalaminę niż N2O.

Zbieranie danych śródoperacyjnych:

• Czas trwania ekspozycji na N2O;
• Dawki wszystkich środków znieczulających;
• faktycznie przeprowadzona operacja;
• Nasycenie tlenem, monitorowane w sposób ciągły;
• końcowo-wydechowy CO2;
• Desfluran końcowo-wydechowy;
• Utrata krwi i transfuzje;
• Temperatura przy wybudzaniu ze znieczulenia i temperatura minimalna;
• Zakres okołooperacyjnych ciśnień krwi;
• Obecność majaczenia wyłaniającego;
• Niepożądane zdarzenia pooperacyjne;
• Leki wymagane po operacji.

Badania krwi statusu kobalaminy i powiązane testy:

• Poziomy kobalaminy i kwasu foliowego w surowicy;
• Homocysteina w teście immunologicznym z osocza antykoagulowanego EDTA oddzielona w ciągu 1 godziny w laboratorium PI;
• Kwas metylomalonowy (MMA) w surowicy metodą chromatografii gazowej ze spektrometrią mas;
• Metabolity osocza (metionina, glutation, S-adenozylometionina, S-adenozylohomocysteina, cysteina i cysteinyloglicyna; patrz dalej);
• Stężenie kreatyniny w surowicy, pełna morfologia krwi i rozmaz krwi.

Rozpoznanie subklinicznego niedoboru kobalaminy stawia się, jeśli spełnione są OBA poniższe kryteria:

• Dwie lub więcej z następujących 3 nieprawidłowości: niski poziom kobalaminy, wysoki poziom homocysteiny lub wysoki poziom MMA. Wszyscy badacze pozostają ślepi na te ustalenia, które nie wymagają żadnych działań.
• Klinicznie widoczny niedobór kobalaminy jest wykluczony. Jest to zawsze znane badaczom przed operacją, co pozwala na natychmiastowe wykluczenie pacjenta z badania, jeśli jest pozytywny.

Oznaczanie metabolitów homocysteiny i metioniny:

• Osocze oddziela się w ciągu 15 minut od nakłucia żyły, trzyma w lodzie aż do odwirowania i przechowuje w porcjach w temperaturze -80°C.
• Nierozmrożone porcje są wysyłane na suchym lodzie do University of Arkansas w celu oznaczenia przy użyciu HPLC z detekcją kulometryczną.
• Ponieważ stan nerek wpływa na niektóre metabolity, dokonuje się korekty stężenia kreatyniny.
• Analizy koncentrują się na wynikach metabolitów w odniesieniu do (a) siebie nawzajem; (b) pierwotny status kobalaminy; (c) poziomy kwasu foliowego; (d) ekspozycja na N2O, zarówno w odniesieniu do pierwotnego stanu kobalaminy, jak i polimorfizmów genów; (e) obecność polimorfizmów genów (w tym kombinacji); oraz (f) pojawienie się dysfunkcji poznawczych vs brak. Badane są podłużne zmiany metaboliczne w całym okresie obserwacji.

Analizy polimorfizmu genów:

• DNA jest ekstrahowane z przedoperacyjnych próbek krwi, a oczyszczone DNA jest przechowywane w temperaturze -80°C.
• Mutacje 677C-T i 1298A-C MTHFR określa się standardowymi technikami;
• Mutacja syntazy metioniny 2756A-G (D919G) jest identyfikowana przy użyciu HaeIII, a mutacja MTRR 66A-G (I22M) przy użyciu NdeI.
• Analiza uwzględni homozygotyczne stany mutacji i połączoną heterozygotyczność, która powoduje upośledzoną aktywność enzymatyczną, połączone mutacje różnych enzymów, jak również częstości alleli.
• Analizy badań koncentrują się na następujących pytaniach: (a) Czy efekt metaboliczny lub kliniczny N2O różni się w zależności od genotypu? (b) Czy polimorfizmy wpływają na pojawienie się subklinicznego niedoboru kobalaminy? (c) W jaki sposób każda mutacja wpływa na zmiany metabolitów?

Testy funkcji poznawczych i depresji:

• Wykonane przez wyszkolonego testera w cichym biurze wolnym od zakłóceń;
• Podaje się ukierunkowaną baterię testów neuropsychologicznych, która wymaga 1,5 godziny.

• Testy oceniają:

  • Uwaga/Koncentracja: (a) Test dodawania seryjnego ze stymulacją, który wymaga aktywnej uwagi i szybkiego przetwarzania informacji; (b) Kalifornijski Pakiet Oceny Komputerowej (California Computerised Assessment Package) mierzy wyniki, które są wrażliwe na uwagę i podejmowanie decyzji.
  • Elastyczność poznawcza jest testowana za pomocą sekwencjonowania liter i liczb, podtestu III Skali Inteligencji Dorosłych Wechslera.
  • Pamięć i uczenie się są testowane za pomocą California Verbal Learning Test-2.
  • Depresję ocenia się za pomocą Inwentarza Depresji Becka.

Wszystkie testy są oceniane w ciągu 48 godzin i analizowane przez neuropsychologa, który nie zna stanu pacjentów. Oczekuje się, że wszystkie środki wykażą pewien „efekt praktyki (zaznajomienia)” w 3 administracjach, i dokonywane są odpowiednie korekty i analizy.

Jeśli wyniki któregokolwiek testu w dwóch z czterech kategorii testów są >1,5 SD poniżej normalnej średniej w ocenie przedoperacyjnej, przeprowadzana jest natychmiastowa ocena pod kątem ewentualnego wykluczenia z badania. Spadek wyników badań pooperacyjnych o >1,5 x SD średniej normalnej w stosunku do poprzedniego wyniku w 2 indywidualnych badaniach jest również zwracany do PI i monitora bezpieczeństwa w celu podjęcia decyzji o leczeniu kobalaminą.

Ocenę delirium przeprowadza się 2-3 godziny po operacji za pomocą Mini-Mental State Examination i testu CAM-ICU. W analizie uwzględniono potencjalne czynniki zakłócające, takie jak leki, niedotlenienie i infekcje.

Długoterminową obserwację powyżej 4 tygodni przeprowadza się u pacjentów, u których jakiekolwiek funkcje poznawcze (w tym testy na depresję) są znacznie gorsze w teście 4-tygodniowym niż przed operacją. Spadek w dowolnym teście równoważny 1 SD normalnej średniej dla tego testu jest używany jako punkt odniesienia dla decyzji.

Analiza danych:

• Podstawowym pytaniem jest, czy pacjenci z subklinicznym niedoborem wykazują upośledzenie neuropsychologiczne po ekspozycji na N2O, które jest większe niż u pacjentów bez niedoboru. Analiza tych różnic obejmuje porównanie pacjentów z niedoborem i bez niedoboru, przypisanych do ramienia bez N2O. Czynniki zakłócające są usuwane poprzez dostosowanie do odpowiednich zmiennych.
• Statystyk przeprowadza wszelkie analizy i konsultuje na bieżąco przez cały okres badania. Przed analizą zmienne ciągłe poddawane są transformacji logarytmicznej. Analizy jednoczynnikowe, a następnie wybrane analizy wieloczynnikowe obejmują czas ekspozycji na anestetyk, poziom przedoperacyjnych i pooperacyjnych deficytów metabolicznych, a także współistniejące zaburzenia. W stosownych przypadkach do porównań wielokrotnych stosuje się korektę Bonferroniego. Wielokrotna regresja logiczna służy do oceny istotnych niezależnych predyktorów nieprawidłowych wyników.
• Analiza tymczasowa zostanie przeprowadzona po 3,5 roku, przy współczynniku alfa równym 0,005.
• Analizy wyników metabolicznych i genetycznych zostaną przeprowadzone za pomocą analiz jednoczynnikowych, po których nastąpią analizy wielowymiarowe w celu określenia skutków mutacji.

Zagrożenia dla podmiotów:

• Wszyscy pacjenci przechodzą wskazane klinicznie, planowe operacje w znieczuleniu ogólnym. Ich udział nie wpłynie na żaden aspekt ich postępowania chirurgicznego. Jedyną związaną z badaniem zmianą w ich postępowaniu klinicznym będzie losowe przypisanie do pominięcia lub włączenia N2O z niemal identycznych, standardowych schematów znieczulenia.
• Jedynymi innymi manipulacjami jest pobranie krwi i poddanie się badaniom neuropsychologicznym kilka dni przed operacją i 3-4 razy po operacji (z wyjątkiem badań genetycznych, które wykonuje się tylko raz).
• Gromadzenie informacji medycznych związanych z badaniem podlega ochronie poufności we wszystkich aspektach wymaganych przez ustawę HIPAA.
• Ryzyko związane z kobalaminą/N2O jest w rzeczywistości mniejsze u uczestników niż u osób nieuczestniczących. Kilka warstw ochrony przed niewielkim ryzykiem związanym z badaniem obejmuje ocenę związaną z kobalaminą, która nie jest wykonywana rutynowo przed znieczuleniem N2O w celu zidentyfikowania pacjentów, którzy są narażeni na znane ryzyko związane z N2O; ciągłe monitorowanie pooperacyjne pod kątem zmian stanu kobalaminy i znacznego pogorszenia funkcji poznawczych; interwencja z terapią kobalaminą u potencjalnie dotkniętych pacjentów; ustanowienie planu monitorowania bezpieczeństwa danych z niezależnym monitorem bezpieczeństwa; i pośrednia analiza wyników badań.

Monitorowanie bezpieczeństwa:

• Przedoperacyjne wykrycie dysfunkcji testu funkcji poznawczych wyklucza pacjentów z badania przed narażeniem na jakiekolwiek ryzyko.
• Spadek pooperacyjny przekraczający równowartość 1,5 x SD normalnej średniej w dwóch niepowiązanych ze sobą pomiarach funkcji poznawczych jest natychmiast zgłaszany przez lekarza prowadzącego, współpracującego neuropsychologa i niezależnego naukowca-klinicystę, który nie jest częścią naszego badania.