Взаимодействие статуса кобаламина с закисью азота в связи с послеоперационными когнитивными изменениями у пожилых людей

Дизайн исследования:

• Двойное слепое рандомизированное исследование пожилых пациентов, которым назначена плановая операция под общей анестезией.
• Медицинская, связанная с кобаламином и демографическая информация;
• Анализы крови на метаболический статус, связанный с кобаламином, и генотипирование 4 соответствующих мутаций;
• Психоневрологическая оценка перед операцией;
• Рандомизация для получения стандартной схемы анестезии с закисью азота (N2O) или той же схемы без N2O;
• Собираются интраоперационные и периоперационные данные;
• Проба на делирий через 2-3 часа после операции.
• Все предоперационные исследования повторяют через 2 недели и 4 недели.
• Пациенты с аномальным когнитивным статусом, сохраняющимся в течение 4 недель, получают кобаламин и повторно тестируются через 3 месяца.

Критерии включения:

• Возраст >60 лет;
• Ожидаемая продолжительность общей анестезии > 1 часа;
• Хорошее понимание английского языка.

Критерий исключения:

• Операции на головном мозге, кровоснабжении головы и шеи или сердца;
• Деменция, психоз или заболевание головного мозга;
• Противопоказание к использованию N2O;
• Клинический статус, отличный от класса 1 или 2 по ASA;
• Бронхоспастическая или обструктивная болезнь легких;
• воздействие N2O за последние 6 месяцев;
• инъекции кобаламина в течение последних 6 месяцев;
• средний корпускулярный объем эритроцитов >95 фл;
• Креатинин > 1,8 мг/дл.
• История или признаки парестезий, онемение ног или рук, проблемы с походкой и равновесием, проблемы с памятью и мышлением.

Если предоперационный когнитивный тест дает подозрительный результат (два или более несвязанных результата теста >1,5 x стандартное отклонение ниже нормального среднего значения), проводится немедленная проверка для принятия решения об исключении пациента из исследования.

Все исследователи и испытатели не осведомлены о воздействии N2O (кроме анестезиолога) и статусе кобаламина.

Номера испытуемых: Анализ статистической мощности, проведенный нашим статистиком, спрогнозировал потребность в 386 субъектах для достижения мощности 80% с ошибкой I типа 0,05. Исходя из возможного уровня потери субъектов 15%, планируется 444 субъекта.

Информационная анкета пациента включает в себя:

• Демографическая информация;
• соответствующий медицинский анамнез;
• История, связанная с кобаламином;
• Факторы исключения.

Рандомизация:

• Компьютерная система счисления;
• Сообщается непосредственно перед операцией только анестезиологу.

Протокол анестезии:

• Один из двух эффективных, широко используемых протоколов режимов анестезии;
• Применяются стандартные мониторы ASA, анализатор кислорода и капнограф углекислого газа.
• Общая анестезия индуцируется как в группе N2O, так и в группе, отличной от N2O, с помощью фентанила (2–5 мкг/кг) и пропофола (1–3 мг/кг), что позволяет проводить соответствующее титрование до желаемой конечной точки без побочных реакций. Цисатракурий (0,15 мг/кг) назначают для расслабления мышц.
• Затем анестезию поддерживают либо 40% кислорода/60% N2O (группа исследования N2O), либо 40% кислорода в воздухе (группа без N2O), с десфлураном для обеих групп исследования, титрованным до глубины анестезии. Фентанил используется в обеих группах (1 мкг/кг/час) в качестве основного наркотического средства до самого конца операции;
• После интубации контролируемая вентиляция поддерживает нормокапноэ и адекватную оксигенацию. Температуру, артериальное давление и частоту сердечных сокращений поддерживают предписанными стандартными методами.
• В конце операции десфлуран и N2O (или, в другой группе исследования, десфлуран и O2/комнатный воздух) прекращают, остаточную нервно-мышечную блокаду фармакологически подавляют, доласетрон назначают для профилактики тошноты и рвоты, а также обеспечивают послеоперационную анальгезию. с опиоидами по мере необходимости.
• Протоколы допускают внесение клинически показанных модификаций в любое время.
• Все вышеперечисленное гарантирует, что управление анестезией не подвергается риску, позволяет включать N2O (по сравнению с комнатным воздухом) как единственное различие между двумя группами и не использует никаких агентов, которые, как известно, влияют на кобаламин, кроме N2O.

Сбор интраоперационных данных:

• Продолжительность воздействия N2O;
• Дозы всех анестетиков;
• Операция фактически проведена;
• Насыщение кислородом, которое контролируется постоянно;
• СО2 в конце выдоха;
• десфлуран в конце выдоха;
• Кровопотеря и переливание;
• Температура при выходе из наркоза и минимальная температура;
• Диапазон периоперационного артериального давления;
• Наличие эмерджентного делирия;
• Неблагоприятные послеоперационные явления;
• Необходимые послеоперационные препараты.

Анализы крови на статус кобаламина и сопутствующие тесты:

• Уровни кобаламина и фолиевой кислоты в сыворотке;
• Гомоцистеин с помощью иммуноанализа плазмы с антикоагулянтом ЭДТА, выделенной в течение 1 часа в лаборатории ИП;
• Метилмалоновая кислота (ММА) в сыворотке крови методом газовой хроматографии-масс-спектрометрии;
• Метаболиты плазмы (метионин, глутатион, S-аденозилметионин, S-аденозилгомоцистеин, цистеин и цистеинилглицин; см. далее);
• Креатинин сыворотки, общий анализ крови и мазок крови.

Диагноз субклинического дефицита кобаламина ставится при наличии ОБА следующих критериев:

• Два или более из следующих 3 отклонений: низкий уровень кобаламина, высокий уровень гомоцистеина или высокий уровень ММА. Все следователи остаются слепыми к этим выводам, которые не требуют никаких действий.
• Клинически очевидный дефицит кобаламина исключен. Это всегда известно исследователям до операции, что позволяет немедленно исключить пациента из исследования в случае положительного результата.

Анализ метаболитов гомоцистеина и метионина:

• Плазму отделяют в течение 15 минут после венепункции, хранят на льду до центрифугирования и хранят аликвотами при -80°С.
• Неразмороженные аликвоты отправляют на сухом льду в Арканзасский университет для анализа с использованием ВЭЖХ с кулонометрическим детектированием.
• Поскольку на некоторые метаболиты влияет почечное состояние, делают поправку на креатинин.
• Анализы сосредоточены на результатах метаболитов по отношению (а) друг к другу; (b) исходный статус кобаламина; (c) уровни фолиевой кислоты; d) воздействие N2O как в связи с исходным статусом кобаламина, так и в отношении полиморфизма генов; д) наличие полиморфизмов генов (в том числе комбинаций); и (f) появление когнитивной дисфункции по сравнению с отсутствием. Изучены продольные метаболические изменения за весь период наблюдения.

Анализы полиморфизма генов:

• ДНК выделяют из предоперационных образцов крови, а очищенную ДНК хранят при -80°С.
• Мутации 677C-T и 1298A-C MTHFR определяются стандартными методами;
• Мутация метионинсинтазы 2756A-G (D919G) идентифицируется с помощью HaeIII, а мутация MTRR 66A-G (I22M) - с помощью NdeI.
• Анализ будет учитывать состояния гомозиготных мутаций и комбинированную гетерозиготность, вызывающую нарушение активности ферментов, комбинированные мутации различных ферментов, а также частоты аллелей.
• Анализ исследований сосредоточен на следующих вопросах: (а) Изменяется ли метаболический или клинический эффект N2O в зависимости от генотипа? (b) Влияют ли полиморфизмы на появление субклинического дефицита кобаламина? (c) Как каждая мутация влияет на изменения метаболитов?

Когнитивные функции и тестирование на депрессию:

• Выполняется обученным тестировщиком в тихом офисе, где нет отвлекающих факторов;
• Проводится целенаправленная батарея нейропсихологических тестов, требующая 1,5 часа.

• Тесты оценивают:

  • Внимание/концентрация: (а) тест на последовательное сложение в темпе, требующий активного внимания и быстрой обработки информации; (b) Калифорнийский пакет компьютеризированной оценки измеряет производительность с учетом внимания и принятия решений.
  • Когнитивная гибкость проверяется последовательностью букв и цифр, подтестом из Шкалы интеллекта взрослых Векслера-III.
  • Память и способность к обучению проверяются с помощью California Verbal Learning Test-2.
  • Депрессия оценивается с помощью шкалы депрессии Бека.

Все тесты оцениваются в течение 48 часов и рассматриваются нейропсихологом, оба из которых не осведомлены о состоянии пациентов. Ожидается, что все меры продемонстрируют некоторый «практический (ознакомительный) эффект» в трех администрациях, и будут сделаны соответствующие корректировки и анализы.

Если результаты любого теста в двух из четырех категорий тестов >1,5 SD ниже нормального среднего значения в предоперационной оценке, проводится немедленная проверка на предмет возможного исключения из исследования. Снижение результатов послеоперационных тестов более чем в 1,5 раза по сравнению с предыдущим результатом в 2 отдельных тестах также доводится до сведения PI и монитора безопасности для принятия решения о лечении кобаламином.

Оценка делирия проводится через 2-3 часа после операции с помощью мини-теста психического состояния и теста CAM-ICU. При анализе учитываются потенциальные искажающие факторы, такие как лекарства, гипоксия и инфекция.

Долгосрочное последующее наблюдение в течение 4 недель проводят за пациентами, у которых любая когнитивная функция (включая тест на депрессию) значительно хуже при 4-недельном тесте, чем до операции. Снижение в любом тесте, эквивалентное 1 стандартному отклонению от нормального среднего для этого теста, используется в качестве точки отсчета для принятия решения.

Анализ данных:

• Основной вопрос заключается в том, проявляются ли у пациентов с субклиническим дефицитом нейропсихологические нарушения после воздействия N2O, которые больше, чем у пациентов без дефицита. Анализ этих различий включает сравнение пациентов с дефицитом и без дефицита, отнесенных к группе без N2O. Вмешивающиеся факторы устраняются путем корректировки соответствующих переменных.
• Статистик проводит все анализы и консультирует на постоянной основе на протяжении всего исследования. Перед анализом непрерывные переменные подвергаются логарифмическому преобразованию. Однофакторный анализ, за ​​которым следует выборочный многофакторный анализ, включает продолжительность воздействия анестетика, уровень предоперационного и послеоперационного метаболического дефицита, а также сопутствующие расстройства. Поправка Бонферрони используется для множественных сравнений, где это уместно. Множественная логическая регрессия используется для оценки значимых независимых предикторов аномальных результатов.
• Промежуточный анализ будет проведен через 3,5 года с использованием альфа 0,005.
• Анализы метаболических и генетических данных будут проводиться с помощью одномерного анализа, за которым последует многомерный анализ для определения эффектов мутаций.

Риски для субъектов:

• Все субъекты проходят клинически показанную плановую операцию под общей анестезией. Их участие не повлияет ни на один аспект их хирургического лечения. Единственным связанным с исследованием изменением в их клиническом ведении будет случайное назначение для исключения или включения N2O из почти идентичных стандартных режимов анестезии.
• Единственными другими манипуляциями являются забор крови и нейропсихологическое тестирование за несколько дней до операции и 3-4 раза после операции (кроме генетических тестов, которые проводятся только один раз).
• Сбор медицинской информации, относящейся к исследованию, подлежит защите конфиденциальности во всех отношениях, предусмотренных HIPAA.
• Риски, связанные с кобаламином/N2O, на самом деле меньше у участников, чем у тех, кто не участвует. Несколько уровней защиты от небольших рисков, связанных с исследованием, включают оценку, связанную с кобаламином, которая обычно не проводится перед анестезией N2O для выявления пациентов, которые подвержены известному риску воздействия N2O; продолжение послеоперационного наблюдения за изменениями статуса кобаламина и значительным снижением когнитивных функций; вмешательство с терапией кобаламином у возможно пораженных пациентов; создание плана мониторинга безопасности данных с независимым контролером безопасности; промежуточный анализ результатов исследования.

Мониторинг безопасности:

• Предоперационное обнаружение дисфункции когнитивных тестов исключает пациентов из исследования до любого риска.
• Послеоперационное снижение, превышающее эквивалент 1,5 x SD нормального среднего значения двух несвязанных показателей когнитивной функции, доводится до непосредственного внимания PI, сотрудничающего нейропсихолога и независимого ученого-клинициста, который не является частью нашего исследования.