Kierownik programu Dr n. med. Andrzej S. Banyś

1. Ciągła oksymetria mózgowa u 80 letniego pacjenta podczas operacji naprawczej aorty wstępującej i łuku w głębokiej hipotermii [18⁰].Opis przypadku.

2. Zaprezentowany opis przypadku klinicznego jest częścią materiału klinicznego programu badawczego ART[A]mantadine [R]andomizing [T]rial]realizowanego w Klinice Anestezjologii i Intensywnej Terapii Kardiologicznej I Katedry Kardiologii i Kardiochirurgii UM w Łodzi Kierownik programu Dr n. med. Andrzej S. Banyś Program ART jest finansowany jako praca własna 502-12-695 przez Uniwersytet Medyczny w Łodzi

4. Wstęp: Ostre rozwarstwienie aorty jest stanem zagrożenia życia wymagającym leczenia operacyjnego w trybie nagłym Śmiertelność przed operacją ocenia się na 1% na godzinę (25% w pierwszej dobie) Rozwarstwienie, destrukcja i ich następstwa postępują - decyduje czas

5. Podział rozwarstwienia aorty piersiowej Wg de Bakey’a: typy I, II, III Wg Standford: typy A i B A A B B

6. Leczenie tętniaków rozwarstwiających aorty piersiowej Typ A chirurgicznie Typ B zachowawczo (proteza endowaskularna)

7. Powikłania neurologiczne Udar mózgu i powikłania neurologiczne [ operacje aorty wstępującej i łuku ] 10 – 25% Pooperacyjne zaburzenia świadomości 8,4 – 30%

8. Rozwarstwienie aorty i łuku

9. Patofizjologia zaburzeń neurologicznych Etiologia wieloczynnikowa • Miażdżyca aorty wstępującej /makrozatory/, • Wahania pH podczas CPB, • Hiperglikemia, • Mikrozatory, • Systemowa reakcja zapalna SIRS, • Temperatura podczas CPB • Szybkość ogrzewania chorego.

10. Protekcja mózgu podczas operacji naprawczych aorty „otwarte” zespolenie dystalne chłodzenie do 20-22oC w nosogardzieli zatrzymanie krążenia max. 20 minut Totalna/subtotalna wymiana łuku chłodzenie do 15-17oC w nosogardzieli zatrzymanie krążenia max. 45 minut wsteczna perfuzja mózgu Kompleksowa wymiana łuku chłodzenie do 20-22oC w nosogardzieli zatrzymanie krążenia pozaustrojowego „perfuzja antegrade” przez tętnice szyjne

11. Wstęp c.d. Powodzenie operacjizależy od trafności decyzji, w jakich przypadkach rozwarstwienia łuku aorty wykonywać jego protezę, a w jakich ograniczyć operację do aorty wstępującej. Krytyczny stan chorego wymaga jak najkrótszej operacji, jednakże nie wykonanie operacji naprawczej łuku może zwiększyć ryzyko zgonu. Trafność decyzji zależy od osobistego doświadczenia chirurga.

12. Wstęp c.d. Z naszych doświadczeń wynika, iż konieczność zastosowania techniki zatrzymania krążenia w głębokiej hipotermii istnieje, gdy wejście do rozwarstwienia znajduje się w samym łuku aorty lub wysoko w aorcie wstępującej, blisko ujścia pnia ramienno - głowowego. Podczas gdy w pierwszym z powyżej wymienionych rodzajów zawsze trzeba protezować łuk aorty, w drugim często operację można ograniczyć do protezy aorty wstępującej.

13. Wstęp c.d. Konieczność zastosowania głębokiej hipotermii łączy się ze zwiększonym ryzykiem powikłań mózgowych, szczególnie jeśli chory przed operacją miał okresową śpiączkę lub udar mózgu. Jednocześnie stosujemy protekcję mózgu przeztętniczą lub wsteczną zimną perfuzję mózgu (WZPM)

14. Metody • Krążenie pozaustrojowe (KP) z kaniulacją tętnicy udowej wspólnej albo szyjnej wspólnej lewej oraz obu żył głównych, hipotermia ogólna, zakleszczenie aorty przed jej otwarciem i kardioplegina do ujść wieńcowych. • Zatrzymanie krążenia w głębokiej hipotermii (ZKwGH) stosujemy u chorych z „entry” powyżej miejscazakleszczenia aorty. • Jednocześnie prowadzimy perfuzję mózgu wsteczną zimną (WZPM) albo przez tętnicę szyjną (ACP – antegrade cerebral perfusion).

15. Metody c.d. • W czasie chłodzenia zakleszczamy aortę, otwieramy ją, podajemy kardiopleginę do ujść wieńcowych, podejmujemy decyzję o rodzaju operacji od strony bliższej • Po osiągnięciu głębokiej hipotermii (15-200C) zatrzymujemy krążenie, prowadzimy protekcję mózgu i wykonujemy odpowiednie zespolenie dalszej części aorty z protezą

16. Protekcja mózgu - podstawy teoretyczne • ZKwGH łączy się ze zwiększonym ryzykiem powikłań mózgowych, szczególnie jeśli chory przed operacją miał okresową śpiączkę lub udar mózgu. • Częstość udarów mózgu wzrasta wraz z wydłużeniem ZKwGH ponad 45 min., a śmiertelność - z wydłużeniem ponad 65 min. • Nie można dokładnie przewidzieć czasu ZKwGH koniecznego w danej operacji. • Bezpieczny okres trwania zatrzymania krążenia oraz optymalny poziom głębokiej hipotermii (15-200C) nie został określony klinicznie, ani doświadczalnie. • Niższa temperatura - dłuższe chłodzenie, a później dłuższe ogrzewanie.

17. Protekcja mózgu - podstawy teoretyczne c.d. • ZKwGH obniża metabolizm mózgu, nie zatrzymując go • Nie uszkodzony mózg zużywa tlen, nawet w głębokiej hipotermii, która przeto nie jest wystarczająca do jego ochrony i powinna być łączona z : • protekcją farmakologiczną (barbiturany, Mannitol, Dexamethason, Amantadyna, kontrola pH, kontrola glikemii, insulina) • perfuzją mózgu zimną utlenowaną krwią przez - tętnice szyjne (ACP) albo - wsteczną przez żyłę główną górną (RCP).

18. Najpierw wykonujemy zespolenie obwodowe i przywracamy CPB oraz przenosimy kaniulę tętniczą do protezy zasadniczej „hemiarch”

19. Wymiana łuku aorty z implantacją „czapki ujść tętnic dogłowowych”

20. PRZYCZYNY HIPOKSEMII MÓZGOWEJ • hipertermia • hipotensja poniżej progu autoregulacji • niedokrwistość • desaturacja krwi tętniczej • niskie PaCO2 • wazokonstrykcja naczyń mózgowych • mikrozatorowość

21. Ad.1 HIPERTERMIA ogrzewanie – temp krwi ≤ 37oC, tempo ogrzewania 1o/ 5 min ogrzewanie z hipotermii w krążeniu pozaustrojowym skutkuje zaburzeniami autoregulacji przepływu krwi w OUN; utrata autoregulacji powoduje niedokrwienie przy niskich ciśnieniach systemowych krwi i nadmierny przepływ przy wysokich ciśnieniach krwi ograniczone korzyści hipotermii – jej neuroprotekcyjne działanie zostaje nieodwracalnie utracone przez niedbałe ogrzewanie w czasie ogrzewania zależny tylko od ciśnienia przepływ mózgowy (upośledzona autoregulacja) może spowodować hipoperfuzję, szczególnie u chorych z miażdżycą naczyń mózgowych; MAP ↓ w czasie grzania hipotermia z szybkim wygrzewaniem jest powodem stresu oksydacyjnego i dysfunkcji śródbłonka Anesth Analg 2010;110:321-8

22. Ad.2 HIPOTENSJA PONIŻEJ PROGUREGULACJI Zalecane wartości MAP w czasie krążenia pozaustrojowego MAP 50 -70 mm Hg MAP 70 – 90 mm Hg: obciążenia – udar; TIA; zwężenia tętnic szyjnych; uogólniona miażdżyca ↓ RR o każde 10% zwiększa 2x prawdopodobieństwo wystąpienia powikłań (funkcja OUN) u chorych bezpośrednio po udarze (wzrost ciśnienie perfuzji otwiera krążenie oboczne i ogranicza następstwa udaru – umiejętne prowadzenie znieczulenia pozwoli ograniczyć udar do TIA) The Heart Surg Forum 2004;7:E376-381

23. Ad. 3 NIEDOKRWISTOŚĆ ↑zużycie krwi ale ↓częstości powikłań neurologicznych Ht 20% - niebezpieczeństwo metoda off-pump – mniej powikłań neurologicznych – zabieg bez hemodilucji zalecane układy do krążenia pozaustrojowego z małą objętością wypełnienia (priming) efekt finalny – „adekwatna perfuzja”

24. Ad. 5 PaC02 pH-stat czy α-stat opór naczyń mózgowych zależy od pH płynu pozkomórkowego otaczającego tętniczki mózgowe zmiany PaC02 wpływają na CBF prawie natychmiast ponieważ C02 dyfunduje bardzo szybko z naczyń, modyfikując pH płynu pozakomórkowego rozpuszczalność CO2↑ w hipotermii; Pa CO2 ↓; pH ↑ równanie Hendersona-Hasselbalcha) – klinicznie korzystne? skorygowana do temperatury metoda - pH-stat nieskorygowana do temperatury metoda - α-stat GŁĘBOKA HIPOTERMIA Z ZATRZYMANIEM KRĄŻENIA: pH–stat → DZIECI; α–stat → DOROŚLI *Interact CardioVasc Thorac Surg 2010;10;271-282

25. Ad.6 WAZOKONSTRYKCJA NACZYŃ MÓZGOWYCH leki o bezpośrednim działaniu obkurczającym naczynia mogą wpływać na opór naczyń mózgowych i CBF w czasie krążenia pozaustrojowego preferowanym lekiem obkurczającym naczynia jest noradrenalina

26. Ad. 7 MIKROZATOROWOŚĆ epiaortic scan przed kaniulacją aorty insuflacja C02 do śródpiersia agresywne odpowietrzanie aorty przed odklemowaniem

27. INTERWENCJE W ODPOWIEDZI NA ↓rS02 zmiana pozycji głowy lub kaniuli perfuzyjnej ↑ PaCO2 (40 mmHg); α-stat ↑ MAP zwiększenie przepływu pompy pogłębienie znieczulenia ↓temperatury podanie leków rozkurczających naczynia przetoczenie krwi

28. Opis przypadku

29. Opis przypadku • 80 letni pacjent, z nadciśnieniem,DM2, przyjęty do Kliniki Kardiologii I Katedry Kardiologii i Kardiochirurgii w 2/3 godzinie silnego spoczynkowego bólu zamostkowego, promieniującego do pleców • W wykonanej koronaroangiografii uwidoczniono poszerzenie aorty wstępującej i łuku do 6 cm z cechami ostrego rozwarstwienia. Nie udało się zobrazować tętnic wieńcowych.

30. Opis przypadku • Po konsultacji kardiochirurgicznej zakwalifikowany do leczenia operacyjnego w trybie pilnym. • Operowany w 1.5 godziny od chwili przyjęcia • OPERACJA AORTY WSTĘPUJĄCEJ I ŁUKU AORTY w głębokiej hipotermii 18° • Czas trwania operacji 6 h 25 min • Czas trwania ECC 4 h 20 min [ 260 min ] • Czas zatrzymania krążenia mózgowego z okresami wstecznej perfuzji mózgu 75 min 1 h 15 min !!!

31. Opis przypadku • Reperfuzja + ogrzewanie 70 min • Czas IPPV 10 h • Powrót świadomości [ kontakt logiczny ] po 8 h od zakończenia operacji • Pacjent wydolny oddechowo, stabilny krążeniowo, bez zaburzeń świadomości • Wypisany z OIT w 3 dobie pobytu

34. Zasady monitorowania

35. Zasady monitorowania

36. Przegląd piśmiennictwa

37. Eur J Cardiothorac Surg 2008;33:560-565; Hong SW i wsp. metodyka – 100 pacjentów, zabiegi zastawek serca, śródoperacyjnie rS02(<50%; <40%; >20% od linii bazowej); bez interwencji; ocena występowania pooperacyjnego CD w odniesieniu do desaturacji OUN; ograniczenie metody – brak monitorowania w okresie pooperacyjnym wyniki 23% - POCD pooperacyjne zaburzenia poznawcze nie korelują z mierzonymi śródoperacyjnie wartościami rS02, śródoperacyjna desaturacja (NIRS) wiąże się z przedłużonym czasem pobytu w szpitalu autorzy sugerują użycie monitorowania OUN jako wykładnika perfuzji systemowej

38. Can J Anesth 2005;52:79-87; Taillefer M Ch i wsp. • metodyka – znaleziono 417 artykułów, analizowano 48 - 5931 pacjentów (kch; monitorowanie śródoperacyjne oxymetrii mózgowej) wyniki: • efektywność metody niejednoznaczna • wyznaczenie punktu odcięcia: ↓ 20% w stosunku do linii bazowej lub rS02 < 50% - wskazanie do interwencji – obiecujące wyniki (linia bazowa < 50% - granica krytyczna; wartość interwencyjna - redukcja 15% wartości) • możliwość przewidywania: • wystąpienia pooperacyjnych powikłań: neurologicznych; niewydolności nerek; innych dysfunkcji narządowych • czasu pobytu w oddziale pooperacyjnym; w szpitalu • kosztów leczenia większość badań z istotnymi ograniczeniami w metodologii; potrzebne nowe badania

39. Anesth Analg 1999;88:26; abst. Edmonds HL Jr i wsp.Anesthesiology 1997;87:426; abst. Edmonds HL Jr i wsp. potencjalne korzyści finansowe wynikające z monitorowania NIRS • nie monitorowany pacjent przebywa 43 h dłużej w POP - ↑ kosztów o 3 569$ / pacjent (43 h x 83 $/h) • koszt monitorowania INVOS 375 $ / pacjent • każdy deficyt neurologiczny – średni koszt 15 000 $

40. Minerva Anestesiol 2006;72:605-625;Casati A i wsp. • ↑ zapotrzebowanie OUN na O2 powoduje ↓ rS02 nawet jeśli saturacja tętnicza jest prawidłowa • niska wartość linii bazowej wiąże się z pogorszeniem wyników operacyjnych (kch i inne) i sugeruje obniżoną zdolność tkanki mózgowej do ↑ ekstrakcji tlenu w odpowiedzi na obniżenie jego dostarczania

41. Ann Thorac Surg 1995;60:165-70;Schwarz AE i wsp. • metodyka – praca eksperymentalna na zwierzętach (↓RR – lignocaina podpajęczynówkowo; ↑RR – opaska na aorcie zstępującej) wyniki: • przepływ mózgowy w czasie krążenia pozaustrojowego i hipotermii jest zależny od ciśnienia krwi a nie od rzutu pompy • prawidłowe prowadzenie krążenia pozaustrojowego polega na utrzymaniu ciśnienia krwi przy niskich i wysokich przepływach pompy

42. Heart Surgery Forum 2004;7:E376-E381; Goldman S i wsp. • metodyka: porównano 2 grupy (bez monitorowania; rS02 + interwencje; 1034/1245); badanie retrospektywne; pacjenci w grupie NIRS – z wyższym ryzykiem operacyjnym • wyniki – w grupie NIRS - ↓ udarów; ↓konieczności przedłużonej wentylacji płuc; ↓ czasu pobytu w szpitalu

43. J Cardiothorac Vasc Anesth 2008;20:1-7; Paquet C i wsp. • hipoteza - pacjenci z niewydolnością serca mają niższą wartość bazową oxymetrii mózgowej • metodyka: 99 pacjentów poddanych różnym procedurom kardiochirurgicznym z lub bez użycia krążenia pozaustrojowego • wyniki: rS02 może reprezentowć inwazyjny pomiar Sv02 (wzajemna korelacja rS02 i funkcji serca); NIRS mógłby potencjalnie być używany jako nieinwazyjne monitorowanie funkcji serca (potwierdzenie tezy wymaga dalszych badań)

44. Can J Anesth 2007;54:718-727; Piquette D i wsp. • hipoteza: krążenie pozaustrojowe powoduje aktywację komplementu, uwalnianie endotoksyn, uraz niedokrwienno-reperfuzyjny – aktywacja SIRS – uszkodzenie tkanek, podanie dożylne donorów NO (NTG iv.) stanowi prewencję lub korekcję poniedokrwiennego uszkodzenia tkanek • metodyka: 30 chorych, 2 grupy (iv NTG/placebo); monitorowanie rS02 • iv. NTG (0,1 µg/kg/min) podana przed i w czasie krążenia pozaustrojowego umożliwia zachowanie rS02 na stałym poziomie u chorych wysokiego ryzyka – działanie prewencyjne; efekty uboczne: ↑ stężenia CK-MB24h po operacji i ↑drenażu

45. Ann Thorac Surg 2009;87:36-45; Slater JP i wsp. • metodyka: 265 pacjentów; CABG; monitorowanie rS02; 2 grupy - interwencja terapeutyczna / monitorowanie niewidoczne dla anestezjologa; ocena POCD i czasu pobytu w szpitalu • wyniki: przedłużające się, śródoperacyjne okresy obniżonej rS02 powodują ↑ryzyka zaburzeń poznawczych po operacji i ↑czasu pobytu w szpitalu; pacjenci z rS02 > 50% w czasie trwania operacji nie mają zaburzeń poznawczych

46. Br J Anaesth 2008;101:870-875;Hammerling TM i wsp. • hipoteza: zmiany patofizjologiczne w czasie SLT – HPV (hipoxic pulmonary vasoconstriction) kieruje krew do płuca wentylowanego ale 20-25% CO stanowi przeciek śródpłucny z nie wentylowanego płuca; ↓FRC wentylowanego płuca; ↑różnicy pęcherzykowo-włośniczkowej prężności tlenu; ↓CO; ↑PVR; ↓SVR; aktywacja reakcji zapalnej, pozycja na boku indukuje ↓rS02 o 10% w stosunku do linii bazowej • metodyka: 20 pacjentów wentylowanych jednym płucem (SLV) przez > 1h; monitorowanie rS02 • wyniki: u 70% badanych wystąpiła desaturacja OUN o wartości > 20% w stosunku do linii bazowej

47. OGRANICZENIA METODY niejasna, nieudokumentowana granica krytycznej wartości rS02 niereprezentatywna część mózgu dostępna badaniu pomiar regionalnej saturacji (diagnozowanie / różnicowanie pomiędzy ogniskową a globalną hipoperfuzją, desaturacją? zmienny stosunek krwi żylnej do tętniczej możliwość zmiany położenia elektrod wpływ innych tkanek (mięśnie) na finalny odczyt

48. NIRS PODSUMOWANIE • 20%↓rS02 w stosunku do linii bazowej, jako czynnik prognostyczny powikłań neurologicznych charakteryzuje się 80% czułością i 82,2 % swoistością i niską pozytywną wartością przewidywania • rS02 pozytywnie koreluje z ciśnieniem perfuzji mózgowej, punktacją w skali Glasgow, śmiertelnością w grupie z urazem OUN • epizody desaturacji mózgowej podczas znieczulenia ogólnego nie mają związku z jednoczesnym obniżeniem saturacji tętniczej

49. Dziękuję za uwagę