Effekt av venkanylering på förekomsten av förmaksflimmer hos patienter som genomgår kransartärbypass

.Introduktion

Förmaksflimmer är den vanligaste arytmin efter bypasstransplantation av kranskärlen. Dess förekomst efter hjärtkirurgi uppskattas vara mellan ~10-60%1-5. Incidensen är lägre hos patienter som genomgår isolerade kranskärlsbypasstransplantationer (~25-30%) jämfört med ventiloperationer 2,6,7. Det förekommer oftast under de första fyra dagarna efter hjärtkirurgi1,5,8. Trots många ansträngningar för att förutsäga och förhindra postoperativ AF, har förekomsten inte förändrats under de senaste decennierna1-5,9.

Även om det tidigare ansågs vara en godartad självbegränsande komplikation9, har förmaksflimmer efter hjärtkirurgi visat sig vara associerat med sämre resultat jämfört med patienter som förblir i sinusrytm postoperativt. Det leder till ökad längd på sjukhusvistelse och intensivvård, högre frekvens av stroke, sårinfektion, njursvikt, hjärtinfarkt och har en signifikant effekt på tidig och långtidsmortalitet2-4. Dessutom är återfall av AF associerat med längre sjukhusvistelse och högre frekvens av neurologiska och njurkomplikationer jämfört med en enda episod av AF 5.

1.2 Mekanismer för POAF

Flera studier har undersökt de bakomliggande mekanismerna som är involverade i utvecklingen av postoperativt förmaksflimmer. Dessa mekanismer förblir dock i stort sett oklara. Man tror att förmaksflimmer orsakas av återinträde av multipla excitationsvågor i närvaro av förändrad förmaksrefraktäritet. Detta gör att ektopiska slag som härrör från foci i lungvenerna är mer benägna att utlösa en episod av förmaksflimmer 10-12.

I sin omfattande genomgång illustrerar Maesen B et al de olika faktorer som leder till utvecklingen av förmaksflimmer. Det utlöses av en interaktion mellan akuta operationsfaktorer och redan existerande faktorer som är kroniska hos patienten 1. Med andra ord, faktorer relaterade till hjärtkirurgi såsom inflammation, oxidativ stress och sympatisk aktivering, tillsammans med närvaron av ett förmakssubstrat, predisponerar för utvecklingen av POAF 1,12. De vanligaste komorbida tillstånden som ökar känsligheten för AF är hypertoni, hjärtsvikt, mitralisklaffsjukdom och kranskärlssjukdom12. Dessa komorbiditeter leder också till förmaksutvidgning, vilket är en nyckelfaktor i utvecklingen av ett förmakssubstrat12.

För att stödja denna hypotes förklarar Maesen B et al att läkemedel, som ökar sympatisk aktivitet i hjärtat som milrinon, dobutamin och dopamin, ökar förekomsten av POAF. De visar också att perioperativa betablockerare minskade POAF-incidensen. Detta stöds en metaanalys av 33 randomiserade kontrollerade studier som undersöker behandling av betablockerare för att förebygga POAF. Peroperativa betablockerare ledde till en minskning av incidensen av postoperativ AF13.

Maesen B et al hävdar också att inflammation och oxidativ stress - orsakad av kirurgiskt trauma och användning av kardiopulmonell bypass - bidrar till utvecklingen av POAF genom att visa att behandling med askorbinsyra eller N-acetylcystein, båda antioxidanter, minskade förekomsten av POAF1.

Dessutom har läkemedel med antiinflammatoriska egenskaper som kortikosteroider och statiner -i många studier- minskat förekomsten av POAF1. Detta stöds också av olika studier som fann ett samband mellan AF och höga nivåer av inflammatoriska markörer som C-reaktivt protein och Interleukin-614.

1.3Riskfaktorer för POAF

Flera studier har undersökt de riskfaktorer som kan leda till utvecklingen av postoperativ AF och försökt tillhandahålla en riskstratifieringsmodell5,15-17. Dessa försök var misslyckade med att upprätta en heltäckande prediktiv modell för POAF.

Den mest konsekventa preoperativa riskfaktorn för POAF i dessa studier är äldre ålder 5,15-17. Ålder har visat sig vara starkast förknippad med utvecklingen av POAF. Studierna nämner ofta följande som preoperativa faktorer: tidigare anamnes på AF, kronisk hjärtsvikt, KOL, diabetes mellitus, vänsterkammarhypertrofi och förstoring av vänster förmak.

I sin prospektiva studie av patienter som genomgår hjärtkirurgi fann Chu et al att en CHADS-VASc-poäng på mer än 2 (Kongestiv hjärtsvikt, hypertoni [blodtryck >140/90 mmHg eller behandlad hypertoni på medicin], ålder >75 år, diabetes mellitus, tidigare stroke eller övergående ischemisk attack eller tromboembolism, kärlsjukdom, ålder 65 till 74 år, könskategori [kvinnligt kön]) associerades med ökad incidens av POAF 17.

Perrier et al bekräftade dessa fynd i sin kohortstudie av 1481 patienter som genomgick isolerad CABG8. Dessutom har de funnit att fetma, njursvikt, preoperativa betablockerare och preoperativ antitrombocytbehandling är oberoende riskfaktorer för POAF 8. Detta till skillnad från de flesta studier, som fann att preoperativa betablockerare minskade förekomsten av POAF.

I en studie av Avi et al visades preoperativ högerkammardysfunktion mätt med RV myocardial performance index (MPI) -som är ett mått på RV systolisk och diastolisk funktion - vara en prediktor för POAF hos patienter som genomgår isolerad CABG6.

När det gäller postoperativa faktorer, fann en multicenter observationsstudie att postoperativt utsättande av betablockerare eller ACE-hämmare korrelerar med ökad incidens av POAF 5.

Rollen av kalium- och magnesiumtillskott för att behandla hypokalemi och hypomagnesemi för att förhindra ventrikulära arytmier efter hjärtinfarkt är välkänd. Dessutom har lågt serummagnesium visats vara associerat med ökad förekomst av förmaksflimmer i den allmänna befolkningen18. Dock har lågt serummagnesium inte varit väl etablerat som en prediktor för POAF 19,20. Resultaten av studier om de gynnsamma effekterna av profylaktisk administrering av magnesium för att förhindra förmaksflimmer efter hjärtkirurgi har varit motstridiga.13,21-23 En metaanalys av 35 RCT av Fairly et al fann att magnesiumtillskott minskade risken för förmaksflimmer postoperativt21. Deras analys var dock begränsad av betydande heterogenitet mellan studierna. Medan en annan metaanalys misslyckades med att visa en profylaktisk effekt av magnesium- eller kaliumtillskott mot PAOF22. Cook et al utförde en metaanalys av 5 RCT efter att ha uteslutit försöken med metodproblem; de misslyckades med att visa en profylaktisk effekt av magnesium mot AF23.

Vidare undersökte Kalus et al och Matsuura et al effekten av volymöverbelastning på förekomsten av AF, de fann att ökad vätskebalans den första eller andra postoperativa dagarna efter hjärtkirurgi var en oberoende prediktor för POAF 24,25. Båda studierna antog att volymöverbelastning kommer att leda till utvidgning av vänster förmak och därmed predisponera för AF. Ingen av studierna hade dock registrerat mätningar av storleken på vänster förmak.

Få studier har undersökt de intraoperativa faktorerna av POAF. Det är känt att samtidig ventilkirurgi ökar risken för POAF5,17. Andra riskfaktorer som återfinns konsekvent i litteraturen inkluderar cardiopulmonary bypass och aorta cross clamp times10,15,16,26. En multicenterstudie fann att bikaval kanylering och lungvenventilation kan vara associerade med ökad risk för POAF 5. Dessutom fann en tidigare retrospektiv studie att snared bikaval kanylering var associerad med ökad förekomst av postoperativa förmaksarytmier hos patienter som fick kristalloid kardioplegi med hög volym. Denna effekt observerades dock inte när kardioplegi med låg volym användes för att jämföra oskärrad bikaval kanylering med kavoatriell kanylering9.

Det har postulerats att förmakssnitt och förmaksischemi under operation leder till förändringar av förmaksledning och motståndskraft och därigenom predisponerar för utvecklingen av POAF 10. Dessutom fann Tchervenkov et al ett samband mellan kvarstående förmakselektrisk aktivitet under hjärtstillestånd och postoperativ förmakstakykardi27. Det kan vara så att förmaksaktivitet under hjärtstillestånd - vilket kan bero på otillräckligt förmaksskydd - resulterade i förmaksischemi, vilket i sin tur bidrar till utveckling av POAF 27. Det har visats att återföring av relativt varmt venöst blod till höger förmak och kammare kan leda till hjärtmuskeluppvärmning och därigenom minska den skyddande effekten av kardioplegi. Äldre djurstudier har visat motstridiga resultat angående den optimala kanyleringstekniken för att minska hjärtmuskeluppvärmningen under arrestering28,29. Dessutom undersökte ingen studie prospektivt effekten av olika kanyleringstekniker på postoperativ atriell takyarytmi.

På grund av bristen på data om de intraoperativa riskfaktorerna för POAF är dessa faktorer inte välkända och förebyggande strategier är därför inte väl etablerade.

2 Mål Att uppskatta andelen berättigade personer som är villiga att delta, antalet deltagare som hoppar av försöket och använda resultaten av denna studie för att informera en större studie.

3. Studiedesign 3.1 Rekrytering och urvalsstorlek Deltagarna kommer att screenas för att komma in i studien på kliniken av huvudutredaren som är hjärtkirurg. Endast huvudprövares patienter som uppfyller inklusionskriterierna kommer att beaktas i studien. Behörighet att delta i studien kommer att bestämmas under patientens konsultation på kliniken.

Med tanke på att vi vanligtvis opererar 1 eller 2 patienter per vecka som uppfyller inklusionskriterierna. Vi anser att 20 patienter per grupp är rimligt för att bedöma genomförbarheten av rekrytering och protokollimplementering.

3.2 Studiepopulation och studieförfarande

Patienter som tas in på det judiska allmänna sjukhuset för elektiv kranskärlsbypasstransplantation från januari 2021 kommer att inkluderas i studien. Patienterna kommer att screenas på kliniken före inläggning. Studiepopulationen kommer att inkludera 40 patienter som kommer att slumpmässigt tilldelas en av två behandlingsgrupper enligt den venkanyleringsteknik som används under operationen. Grupp A kommer att genomgå kavoatrial kanylering med en 2-stegs venkanyl. Grupp B kommer att genomgå bikaval kanylering med snaror.

3.3 Intervention Bicaval kanylering kommer att utföras genom i höger förmak. Små band förs runt SVC och IVC. Två handväska suturer placeras i de övre och nedre delarna av höger förmak. Två små snitt görs inuti handväskans sutur. SVC och IVC kanyleras genom de övre respektive nedre snitten. Suturerna i handväskan och de små tejparna passerade genom små rör och snärjdes. Den lilla tejp-snärran kommer att fungera som en tourniquet för att förhindra venös återgång till höger förmak. Bicaval kanylering utförs i fall av mitralis- och trikuspidalklaffoperationer för att ge ett blodlöst operationsfält, överlägsen dränering av venöst blod och potentiellt bättre skydd av hjärtat jämfört med kavoatrial kanylering. Liknande kirurgiska metoder kommer att användas i alla behandlingsgrupper. Vi kommer att använda ett standard sternotomisnitt för att komma åt hjärtat, den distala ascendens aorta kommer att kanyleras. Antegrade Del Nido kardioplegi kommer att användas för att stoppa hjärtat under normotermi. Den vänstra inre bröstartären kommer att transplanteras till den vänstra främre nedåtgående artären. För de andra transplantaten kommer den vänstra radiella artären och saphenösa ventransplantaten att användas där så är lämpligt. Saphenusvenen kommer att skördas endoskopiskt och den radiella artären kommer att skördas med en öppen teknik. Preoperativa betablockerare kommer att fortsätta till operationsdagen och återupptas den första postoperativa dagen om hjärtfrekvens och blodtryck var tillåtna.

3.4 Randomisering och blindning Patienter kommer att screenas på kliniken. De kommer att bli blinda för sin behandling och kommer att randomiseras prospektivt vid sjukhusinläggning genom enkel randomisering med hjälp av en slumptalstabell. Randomisering kommer att utföras av huvudutredaren.

3.5 Studiemätningar Patientdata, inklusive demografi, antal sjuka kranskärl och komorbiditeter såsom förekomst av högt blodtryck, kronisk njursjukdom, diabetes mellitus, perifer kärlsjukdom, tidigare stroke eller hjärtinfarkt kommer att samlas in. Operativa data inklusive patientens temperatur, kardiopulmonell bypasstid, korsklämtid, aorta- och venkanyleringsteknik, antal och placering av bypass kommer också att samlas in. Ekokardiografiska parametrar kommer att samlas in preoperativt, intraoperativt och postoperativt. Dessa kommer att inkludera vänsterkammars ejektionsfraktion, högerkammarfunktion, vänster och höger förmaksvolymindex, RV myocardial performance index (MPI) och förekomsten av hjärtklaffsjukdom. Postoperativa data kommer att inkludera serumelektrolyter, hjärtbiomarkörer, volymstatus och användning av betablockerare. Postoperativt ekokardiogram kommer att göras mellan POD 3-5 och medan hjärtat är i sinusrytm och med hjärtfrekvens

3.8 Datarapportering Baslinjedata och demografiska data kommer att sammanfattas med standardbeskrivande sammanfattningar, t.ex. medelvärden och standardavvikelser för kontinuerliga variabler och procentsatser för kategoriska variabler. Hypotestestning kommer inte att utföras eftersom detta är en förstudie och urvalsstorleken är för liten för att ge signifikanta slutsatser.

4. Sekretess Informerat samtycke kommer att tas på kliniken av huvudutredaren under deltagarens besök. Deltagarna kommer att informeras om att de kan dra sig ur studien när som helst före operationen. Ett ytterligare samtyckesformulär som är separat från det vanliga formuläret för driftsamtycke kommer att användas för studien.

Data kommer att samlas in i en pappersform för datainsamling som sedan överförs till ett säkert exceldokument. Excel-dokumentet kommer att vara lösenordsskyddat. Pappersblanketter kommer att placeras i ett säkert skåp i ett låst kontor. Endast medlemmar i forskargruppen kommer att ha tillgång till elektroniska formulär och pappersformulär.

5. Riskbedömning Riskerna med bikaval kanylering är minimala. Det finns potential för ökad risk för blödning på grund av behovet av två snitt istället för ett. Eftersom vi kanylerar SVC och IVC indirekt genom förmakssnitt kan dessa potentiella blödningsställen lätt ses och kontrolleras intraoperativt.

Det finns en möjlighet till ökad förekomst av förmaksflimmer postoperativt i interventionsgruppen. Även om det är ovanligt, utför vissa kirurger rutinmässigt bikaval kanylering för CABG.

Deltagarna kan dra nytta av interventionen om den leder till minskad andel POAF. På så sätt undviker de potentiella följderna av AF och biverkningar av behandlingen.

6. PUBLIKATION Vi planerar att använda data som erhållits i denna studie för publicering i en peer-review-tidskrift. Vi kan presentera resultaten av studien i vetenskapliga konferenser. Ingen identifierbar information kommer att publiceras.

Bilaga A: Samtyckesformulär

Studiens titel: Effekt av venös kanyleringsteknik på förekomsten av postoperativt förmaksflimmer hos patienter som genomgår elektiv kranskärlsbypasstransplantation. En pilot randomiserad kontrollerad studie.

Principiella utredare: Jean-Francois Morin MD, Husain Esmaeil MD, Alex Alojko Studieplats: Jewish General Hospital Adress: 3755 Chemin de la Côte-Sainte-Catherine, Montréal, QC H3T 1E2 Telefon: (514) 340-8222

Inledning Du ombeds att delta i en forskningsstudie. Innan du accepterar att delta är det viktigt att du läser följande förklaring av denna studie.

Beslutet att delta i denna studie är upp till dig. Ditt deltagande är helt frivilligt. Ditt beslut kommer inte att påverka din relation med din vanliga läkare eller din nuvarande eller framtida sjukvård.

Läs detta formulär noggrant. Diskutera gärna studien med din familj, vänner och vårdgivare innan du bestämmer dig för om du vill delta. Fråga om allt du inte förstår eller vill ha förklarat bättre. Ta dig tid att bestämma dig för om du vill delta i denna studie eller inte och ställ så många frågor du vill till studieläkaren eller studiepersonalen om studien.

Bakgrund och syfte Du ombeds att delta i denna studie eftersom du har diagnostiserats med kranskärlssjukdom och kommer att genomgå kranskärlsbypasstransplantation.

Förmaksflimmer är en typ av hjärtarytmi som förekommer hos cirka 30 % av patienterna som genomgår kranskärlsbypasstransplantation. Detta rytmproblem kan orsaka att en propp bildas i hjärtat; denna propp kan resa till hjärnan och orsaka en stroke. Förmaksflimmer är ett behandlingsbart tillstånd. Behandlingsmetoden beror på den kliniska situationen. Det behandlas vanligtvis med mediciner som antingen styr hastigheten eller hjärtats rytm. Om arytmin orsakar allvarliga symtom som bröstsmärtor, yrsel eller hypotoni (lågt blodtryck) behandlas den ibland med en elektrisk ström (kallad elektrisk elkonvertering) för att återställa hjärtat till sin normala rytm.

Under hjärtoperationer kommer hjärtat att stoppas för att utföra en kranskärlsbypassoperation. Hjärtat kommer att kopplas till en hjärt-lungmaskin (även kallad cardiopulmonary bypass-maskin). Denna maskin tar över jobbet för hjärtat och lungorna. Ett plaströr kommer att anslutas till högra övre kammaren i hjärtat (kallat högra förmaket) till maskinen (detta rör kallas venkanylen); röret transporterar blod från hjärtat till en oxygenator där det kommer att syresättas. Det syresatta blodet pumpas in i kroppen genom ett rör anslutet till aortan (kroppens huvudblodkärl).

En annan metod för den venösa kanyleringen är att ansluta två rör till den övre hålvenen och den nedre hålvenen (de två stora venerna som transporterar blod som återvänder från kroppen till hjärtats högra förmak). Detta är samma metod som används för mitralis- och trikuspidalklaffoperationer.

Syftet med denna studie är att undersöka effekten av olika venösa kanyleringsmetoder på förekomsten av förmaksflimmer (en typ av arytmi) efter kransartärbypasstransplantation. Denna studie har 2 grupper. Du kommer att slumpmässigt tilldelas en av de två grupperna. Den första gruppen kommer att ha venkanylen kopplad till höger förmak (vilket är standardmetoden). Den andra gruppen kommer att ha venkanylen kopplad till vena cava superior och inferior och ett knyt fästs runt kanylen så att inget blod passerar in i höger förmak istället, blodet går till hjärt-lungmaskinen.

Potentiella risker

Det finns potentiella risker för dig genom att delta i denna studie. Frekvensen av förekomst av förmaksflimmer (hjärtarytmi) kan vara högre i den behandlingsgrupp du är tilldelad. Blödningsrisken är teoretiskt sett högre eftersom vi gör ett snitt i 2 områden för att sätta in kanylerna istället för ett enda snitt i standardmetoden. Om blödning uppstår kan du behöva en blodtransfusion eller i mindre vanliga fall kan du behöva opereras på nytt för att kontrollera blödningen. Dessutom finns det vissa risker med bypassoperationer i kranskärlen, som inkluderar blödning, hjärtinfarkt, hjärtrytmproblem, hjärtsvikt (vilket är otillräcklig pumpning av blod genom hjärtat). Beroende på orsaken till hjärtinfarkten kan den hanteras med mediciner, gå tillbaka till operation eller genom kranskärlsplastik och placera en stent. Hjärtsvikt behandlas med mediciner.

Andra potentiella risker med kranskärlsbypasstransplantation inkluderar leverproblem (förhöjda leverenzymer på grund av otillräcklig blodtillförsel under operationen), njurskada (på grund av otillräcklig blodtillförsel under operationen). Lever- och njurkomplikationer hanteras vanligtvis med övervakning av deras funktioner.

Andra risker som är inneboende med operationen inkluderar lungproblem som lunginfektion, vätskeansamling i lungorna eller oförmåga att koppla ur ventilatormaskinen efter operationen på grund av oförmåga hos lungorna att syresätta blodet på egen hand och andra ovanliga risker som stroke och död.

Potentiella fördelar

Du kan ha nytta av ditt deltagande i denna studie. Frekvensen av förmaksflimmer kan vara lägre i den behandlingsgrupp du är tilldelad. Det finns dock ingen garanti för att du kommer att dra nytta av ditt deltagande i denna studie. Resultat från denna studie kan komma andra patienter till del i framtiden.

Alternativa behandlingar

Denna kliniska studie är endast avsedd för forskningsändamål. Du behöver inte delta i studien för att få behandling för kranskärlssjukdom. Det andra alternativet är en vanlig venkanyleringsmetod där höger förmak kanyleras.

Frivilligt deltagande/Återkallande Ditt beslut att delta i denna kliniska forskningsstudie är frivilligt. Du kan välja att inte delta eller så kan du dra dig ur studien av vilken anledning som helst när som helst utan påföljd. Du bör berätta för studieläkaren eller studieteamet om du bestämmer dig för att lämna studien.

Studieläkaren kan när som helst stoppa studien eller ditt deltagande i studien utan ditt samtycke om det verkar vara medicinskt skadligt för dig, om studien ställs in eller av administrativa skäl.

Sekretess Som en del av denna forskning kommer vi att samla in personlig information från dig (detta betyder information som kan identifiera dig). För att skydda din integritet kommer all information som samlas in att förbli konfidentiell i den utsträckning som lagen tillåter. Din identifierbara hälsoinformation är skyddad av en lag. Om resultaten av denna studie publiceras eller presenteras vid möten kommer du inte att identifieras.

För övervakning, kontroll, skydd och säkerhetsändamål kan din forskningsstudiefil kontrolleras av personer som är auktoriserade av forskningsetiska kommittén vid CIUSSS du Centre-Ouest-de-l'Île de Montréal. Dessa personer är bundna av ett sekretessavtal.

För alla frågor som rör dina rättigheter under ditt deltagande i denna studie, eller om du har några klagomål eller kommentarer angående din erfarenhet av att delta i denna forskningsstudie, kan du kontakta den lokala kommissionären för klagomål och tjänstekvalitet vid CIUSSS Centre-Ouest -de-l'Île-de-Montréal eller institutionens ombudsman på (514) 340-8222, ex. 24222.

SAMTYKANDE

Studiens titel: Effekt av venös kanyleringsteknik på incidensen av postoperativt förmaksflimmer hos patienter som genomgår elektiv kranskärlsbypasstransplantation. En pilot randomiserad kontrollerad studie.

DELTAGARUTTALANDE

Jag förstår informationen som förklarades för mig i detta samtyckesformulär. Alla mina frågor besvarades till min tillfredsställelse. Jag kommer att få en kopia av detta undertecknade samtyckesformulär. Mitt deltagande är frivilligt och jag kan när som helst dra mig ur forskningsstudien utan några konsekvenser och utan att behöva ange en anledning. Att dra sig ur denna forskningsstudie, när som helst, kommer inte att påverka min medicinska vård nu, eller senare, på något sätt. Genom att underteckna detta samtyckesformulär ger jag inte upp några av mina juridiska rättigheter.

Jag samtycker till att delta i denna forskningsstudie.

Namn på deltagaren

Signaturdatum

FORSKARUTTALANDE

Jag, som den person som erhåller samtycke, intygar att jag har förklarat för deltagaren eller hans/hennes juridiska ombud (i tillämpliga fall) forskningsstudieinformationen i detta samtyckesformulär och har besvarat alla frågor. Jag har tydligt förklarat för deltagaren att han/hon är fri att dra sig ur när som helst utan att ange en anledning och utan några konsekvenser. Jag förbinder mig att tillsammans med medlemmarna i forskargruppen respektera alla villkor som beskrivs i detta samtyckesformulär och att ge en undertecknad kopia av samtyckesformuläret till deltagaren.

Namn och underskrift på forskaren eller den person som delegerats till erhållet samtycke

Datum

Översättare/vittne (om tillämpligt)

Översättarens/vittnets namn och underskrift Datum