Późna chorobowość i śmiertelność związana ze znieczuleniem. Neuroprotekcja podczas znieczulenia ogólnego Robert Włodarski

Transkrypt

1 Późna chorobowość i śmiertelność związana ze znieczuleniem. Neuroprotekcja podczas znieczulenia ogólnego Robert Włodarski Oddział Kliniczny Anestezjologii i Intensywnej Terapii 10 Wojskowy Szpital Kliniczny Bydgoszcz

2 Niedokrwienie mózgu związane z przebytym zabiegiem operacyjnym Tryb planowy neurochirurgia kardiochirurgia chirurgia naczyniowa zabiegi: non-cardiac, non-neurological

3 Powikłania okołooperacyjne dotyczące funkcjonowania OUN Nowy deficyt neurologiczny pooperacyjny związany z przemijającym napadem niedokrwiennym (TIA - Transient Ischemic Attack) lub udarem mózgu Pooperacyjny deficyt funkcji poznawczych (POCD - postoperative cognitive decline).

4 Powikłania okołooperacyjne dotyczące funkcjonowania OUN Delirium pooperacyjne Pooperacyjny deficyt funkcji poznawczych (POCD - postoperative cognitive decline) Utrwalone zaburzenia koncentracji i pamięci u pacjentów pediatrycznych

5 niedokrwienie okołooperacyjne w chirurgii ogólnej śmiertelność

6 Niedokrwienie mózgu a cerebral blood flow (CBF) Kluczowe znaczenie dla utrzymania metabolizmu mózgu ma przepływ mózgowy krwi (cerebral blood flow - CBF). Fizjologicznie CBF jest utrzymywany na poziomie około 50ml/100g/min istota szara (korowy) istota biała (podkorowy) ml/100g/min ok. 20 ml/100g/min Rezerwa czynnościowa neuronów utrzymuje się, do poziomu ok. 20ml/100g/min. Przy CBF o wartości 15ml/100g/min. korowy zapis EKG jest płaski, ale czynność neuronów może powrócić po zwiększeniu przepływu krwi. CBF o wartościach mniejszych niż 6 ml/100g/min. wywołuje nieodwracalne uszkodzenie błony komórkowej neuronów. Obszary mózgu znajdujące się w zakresie CBF 6-15 ml/100g/min. obejmują więc tkankę nerwową mózgu, w której zaburzenia funkcji życiowych neuronów są jeszcze odwracalne, ale w przypadku braku możliwości przywrócenia przepływu krwi, dojdzie nieuchronnie do śmierci neuronów.

7 6 15

8 Penumbra Rejony mózgu znajdujące się w zakresie CBF 6-15 ml/100g/min noszą nazwę półcienia niedokrwiennego, tzw. penumbry. Penumbra jest dla komórek strefą podwyższonego ryzyka śmierci. Przepływ krwi jest w tym obszarze większy, niż w obszarze zawału (martwicy), w którym doszło do gwałtownej śmierci neuronów, ale dużo niższy od przepływu fizjologicznego. Istnienie penumbry u ludzi zostało udowodnione przy pomocy neuroobrazowania u chorych z udarem niedokrwiennym mózgu w ciągu pierwszych godzin od zachorowania.

9 Penumbra Obserwacje nad chorymi z zawałem mózgu sugerują, że udział penumbry w obszarze objętym krytycznym niedokrwieniem stanowi 45-85% ostatecznie uszkodzonej tkanki. Neuroobrazowanie ujawniło znaczne różnice osobnicze w wielkości penumbry oraz potwierdziło jej dynamiczny charakter. Obecność cech radiologicznych penumbry można stwierdzić u jednej trzeciej chorych, średnio po 10 godzinach od wystąpienia objawów neurologicznych.

10

11 Wyniki badania PROACT II przyniosły wiedzę, iż przynajmniej do 6 godzin od wystąpienia objawów neurologicznych istnieje obszar półcienia niedokrwiennego, który można uratować.

12 Czy możemy mieć wpływ neuroprotekcyjny podczas znieczulenia?

13 NIEfarmakologiczna neuroprotekcja śródoperacyjna hipotermia utrzymanie ciśnienia przepływu mózgowego krwi (cerebral perfusion pressure - CPP) kontrolowanie stężenia glukozy we krwi kontrolowanie wartości hemoglobiny wentylacja mechaniczna z normokapnią profilaktyka powikłań zatorowo-zakrzepowych unikanie ułożenia głowy i szyi pacjenta, która utrudnia napływ i odpływ krwi

14 Śródoperacyjna hipotermia W badaniach na modelu zwierzęcym: zmniejsza zapotrzebowanie na tlen zmniejsza objętość mózgu, redukując obrzęk i ciśnienie wewnątrzczaszkowe wydłuża czas przeżycia obszaru penumbry W badaniach klinicznych: stosowana w kardiochirurgii w neurochirurgii od 1955 roku potwierdzono: redukcję zapotrzebowania na tlen przez mózgowie i lepszą kontrolę ICP.

15 Śródoperacyjna hipotermia badanie IHAST hipotermia 32 0 C vs normotermia chorych wprowadzano w hipotermię przed zabiegiem klipsowania tętniaków śródmózgowych pacjenci byli w różnym stanie neurologicznym, ocenianym wg. skal: GCS i H-H. nie wykazano korzyści w stosowaniu hipotermii śródoperacyjnej brak negatywnego wpływu hipotermii na liczbę infekcji i utratę krwi z hipotermią łączy się zwiększony odsetek epizodów niedokrwienia m. sercowego i zaburzeń rytmu serca u chorych obciążonych kardiologicznie

16 Śródoperacyjna hipotermia badanie IHAST Brak pozytywnego wpływu na liczbę pooperacyjnych deficytów funkcji poznawczych.

17 Kontrolowanie stężenia glukozy we krwi

18 Kontrolowanie stężenia glukozy we krwi Key Points: 1. hyperg jest często obserwowana w ostrych chorobach neurologicznych i w okresie okołooperacyjnym nie tylko u diabetyków (hyperg: >150mg/dl >8,3mmol/l) 2. hyperg i hipog jest związana ze złym rokowaniem 3. nie wolno dopuszczać do epizodów hyperg i hipog 4. można tolerować poziom glikemii w granicach mg/dl (7,8 10mmol/l) 5. intensywna terapia insuliną włączona poniżej ww. poziomu glikemii nie przynosi korzyści 6. nie ma miejsca dla doustnych leków p/cukrzycowych u chorych operowanych 7. preferować dożylny wlew ciągły insuliny, ale dopiero przy glikemii > 10mmol/l 8. często rutynowo monitorować poziom glukozy 9. insulinoterapii powinno towarzyszyć wsparcie żywieniowe

19 Hemoglobina 1 Restrykcyjne wytyczne ESA 2 TRICC trial 1 Hb: g/l w OIT oraz g/l przed zabiegiem 2 W szczególnych sytuacjach (TBI, SAH, IHD), niedokrwistość może pogarszać rokowanie 2 Zindywidualizowane podejście oparte na analizie SvO 2 lub ScvO 2 3 W neurochirurgii przed operacją Hb 120 g/l, śródoperacyjnie > 90 g/l 3 3

20 Perfuzja Anesthesiology Sep;119(3):507-15

21 Perfuzja Anesthesiology Mar;116(3):658-64

22 Perfuzja Best Pract Res Clin Anaesthesiol Dec;24(4):535-49

23 Farmakologiczna neuroprotekcja Bilotta i wsp. poddali analizie randomizowane badania, w których punktami końcowymi były nowe deficyty neurologiczne w okresie pooperacyjnym lub deficyty funkcji poznawczych oraz śmiertelność. Warunkami zaliczenia badania do analizy były: - prowadzenie klinicznego monitorowania udaru z użyciem skali udaru Narodowego Instytutu Zdrowia (National Institutes of Health Stroke Scale - NIHSS) - obecność zmiany w badaniu obrazowym OUN w przypadku wystąpienia objawów ogniskowych Kryteria spełniło 25 prac badawczych, które obejmowały 3274 pacjentów w przedziale wieku lat. 22 badania dotyczyły zabiegów kardiochirurgicznych, 2 zabiegów w chirurgii naczyniowej i 1 w chirurgii w obrębie jamy brzusznej.

24 Farmakologiczna neuroprotekcja Nowy pooperacyjny deficyt neurologiczny oceniano wpływ neuroprotekcyjny następujących 9 leków: thiopental, GM1 gangliozyd, nimodipina, propofol, pegorgoteina, atorvastatyna, siarczan magnezu, 17β-estradiol i ketamina. Częstość występowania nowych pooperacyjnych deficytów neurologicznych była niższa w badaniach, w których testowano zastosowanie? atorvastatyny i siarczanu magnezu

25 przeżycie bez incydentu: 91,4% w grupie atorwastatyny vs 73,5% w grupie placebo * Badanie z udziałem atorwastatyny przeprowadzono na grupie 100 chorych poddawanych zabiegom chirurgii naczyniowej. * Pacjenci otrzymywali 20 mg leku przez co najmniej 15 dni przed zabiegiem, łącznie przez 45 dni. * Grupa kontrolna otrzymywała placebo. udar: 0 w grupie atorwastatyny 2% w grupie placebo * Obserwację stanu neurologicznego utrzymywano przez 6 miesięcy po zabiegu. * Wykazano, iż w grupie chorych z zastosowaniem atorwastatyny obserwowano istotnie mniej deficytów neurologicznych.

26 * 350 pacjentów poddawanych planowej operacji wszczepienia zastawki aortalnej i pomostowania nn. wieńcowych * grupa badana otrzymywała siarczan magnezu, tak aby zwiększyć stężenie magnezu w osoczu do % wartości fizjologicznych * 780mg siarczanu magnezu podczas indukcji znieczulenia, następnie 3169mg w dożylnym wlewie przez 24 godz. * Pacjentów oceniano neurologicznie przed operacją, po 24 i 96 godzinach po ekstubacji oraz 3 miesiące po zabiegu: - poziom świadomości; orientacji co do czasu, miejsca i osób; pamięć krótkotrwała; jakość mowy - obecność niedowładów w zakresie nerwów czaszkowych i obwodowych - zaburzenia czucia - funkcja móżdżku (w 24 godzinie nie) * Ocena neuropsychologiczna i rozwoju depresji 3 miesiące po zabiegu

27 * grupa badana uzyskała lepszą ocenę stanu neurologicznego w 96 godzinie po ekstubacji * obie grupy uzyskały lepszą oceną stanu neurologicznego po 3 miesiącach od zabiegu w porównaniu ze stanem przed operacją * po 3 miesiącach zaobserwowano mniejszą liczbę deficytów neurologicznych, w porównaniu z grupą kontrolną, ale nie była to różnica istotna statystycznie * w ocenie neuropsychologicznej nie zauważono różnic statystycznych * u osób z wykształceniem wyższym zauważono ubytki w ocenie neuropsychologicznej po 3 miesiącach po zabiegu

28 Farmakologiczna neuroprotekcja Pooperacyjny deficyt funkcji poznawczych analiza obejmowała potencjalny wpływ neuroprotekcyjny 16 leków (24 RCTs): lidokaina, siarczan magnezu, thiopental, ketamina propofol, nimodipina, ksenon, GM1 gangliozyd, lexipafant, glutaminian z asparaginianem, erytropoetyna, piracetama, rywastygmina, 17β- estradiol, remacemid i pegorgoteina? bez korzystnego efektu

29 Wybór anestetyku, dożylne Barbiturany, thiopental * zachęcające wyniki w badaniach na modelu zwierzęcym tj. znieczulenia z doświadczalnym niedokrwieniem mózgu - działa energooszczędnie, antyoksydacyjnie - redukuje ICP - redystrybucja CBF do obszarów o upośledzonej perfuzji - hamuje uwalnianie neurotransmiterów pobudzających (asparginianu, glutaminianu) - etc. * nie przekłada się to na wyniki w badaniach klinicznych * Działanie neuroprotekcyjne polegające na zahamowaniu translacji białek w neuronie uszkodzonym przez doświadczalne niedokrwienie i tym samym utrzymanie aktywności oddechowej mitochondriów. * Hamowanie ekspresji genów odpowiedzialnych za apoptozę.

30 Wybór anestetyku, dożylne Propofol * wiele potencjalnie neuroprotekcyjnych właściwości w badaniach na modelach zwierzęcych - również działa energooszczędnie - hamuje uwalnianie glutaminianu - blokuje receptory NMDA - etc. * nie przekłada się to na wyniki w badaniach klinicznych Brain Research [2015, 1594: ] Propofol podany przed doświadczalnym niedokrwieniem mózgowia działa protekcyjnie na neurony: struktura mitochondriów pozostaje bez uchwytnych zmian, brak mtdna w cytoplazmie

31 Współczynnik metabolizmu mózgowego (cerebral metabolic rate - CMR) ulega redukcji podczas sedacji lub anestezji Stosunek procentowy wartości CEE do wartości BEE H-B Kolor zielony- grupa krytycznie chorych Kolor żółty pacjenci poddawaniu znieczuleniu ogólnemu BEE H-B 10,01% -17,94% R. Włodarski, K. Kusza. Influence of septic shock on energy expenditure in critically ill ICU patients, estimated with indirect calorimetry.

32 Preconditioning Scientific Reports 5, Article number: (2015) Znieczulenie izofluranem 2 vol% w postaci mieszaniny powietrza i tlenu (25-30% O 2 ) przez 30 minut na 24 godziny przed doświadczalnym niedokrwieniem mózgowia przez 10 minut (zamknięcie t. środkowej mózgu) Wyniki - łagodniejsze deficyty neurologiczne - zmniejszenie objętości zawału, - ograniczenie apoptozy - i aktywacji mikrogleju w obszarze prenumbry.

33 Preconditioning Znieczulenie sewofluranem 2,7 vol% przez 45 minut przed doświadczalnym niedokrwieniem mózgowia. Dokonywano zamknięcia na 60 minut tętnicy środkowej mózgu. Wyniki - lepsza ocena neurologiczna - zmniejszenie objętości zawału mózgu, - ogranicza apoptozę mając wpływ na kinazę Akt.

34 Pooperacyjny deficyt funkcji poznawczych * w badaniu brało udział 2000 pacjentów * ASA I III * średnia wieku 70.1 lat * funkcje poznawcze oceniano przy pomocy Mini-Mental State Examination (MMSE) stosowanej w geriatrii. Wyniki - w obu grupach deficyty wystąpiły i były przemijające - w grupie znieczulanej wziewnie były jednak istotne.

35

36 Dotychczas uznane za całkowicie odwracalne i bez negatywnego wpływu znieczulenie ogólne, jest obecnie postrzegane jako potencjalnie stwarzające zagrożenie dla rozwoju funkcji poznawczych wśród dzieci w wieku do okresu przedszkolnego oraz mogące się przyczyniać do przyspieszonego ubytku funkcji poznawczych u osób po 65 roku życia.

37 Cleveland Clinic, Cleveland, Ohio Low: MAP mniej niż 75 mmhg, BIS mniej niż 45, MAC mniej niż 0, pacjentów > 16 r.ż. 27% IZO 45% SEVO 28% DES zabiegi planowe nie kardio Wyniki: 3xLow * przedłużony czas pobytu * czterokrotnie większa śmiertelność (30 dniowa) w porównaniu do: Low BIS + High MAP i MAC

38 Prace badawcze nad neuroprotekcją zawiodły. Każdego dnia w praktyce klinicznej musimy opierać się na własnej wiedzy o patofizjologii w celu poprawy wyników. Prof. Peter Le Roux...wszystko w naszych rękach...

39 Dziękuję za uwagę Robert Włodarski Oddział Kliniczny Anestezjologii i Intensywnej Terapii 10 Wojskowy Szpital Kliniczny Bydgoszcz