Rhan 1:Strategaethau Niwroamddiffyn Cyfoes Yn Ystod Llawfeddygaeth Gardiaidd: Adolygiad o'r Cyflwr

ali.ma@wecistanche.com

Palesa Motshabi-Chakane 1, Palesa Mogane 1 , Jacob Moutlana 1, Gontse Leballo-Mothibi 1, Sithandiwe Dingezweni 1 , Dineo Mpanya 2 a Nqoba Tsabedze2,*

Adran Anaesthesioleg, Cyfadran y Gwyddorau Iechyd, Ysgol Meddygaeth Glinigol,

Prifysgol y Witwatersrand, Johannesburg 2193, De Affrica; Palesa.Motshabi@wits.ac.za (PM-C.); moganep@gmail.com (PM); drhlamatsi@gmail.com (JM); gleballomothibi@gmail.com (GL-M.); sdingezweni@ymail.com (SD)

Adran Meddygaeth Fewnol, Is-adran Cardioleg, Cyfadran y Gwyddorau Iechyd,

Ysgol Meddygaeth Glinigol, Prifysgol y Witwatersrand, Johannesburg 2193, De Affrica;

Dineo.Mpanya@wits.ac.za

Gohebiaeth: Nqoba.Tsabedze@wits.ac.za

Cyfeiriad: Motshabi-Chakane, P.; Mogane, P.; Moutlana, J.;

Leballo-Mothibi, G.; Dingezweni, S.; Mpanya, D.; Tsabedze, N. CyfoesNeuroprotectionStrategaethau yn ystod Llawfeddygaeth Gardiaidd: Adolygiad o'r Sefyllfa Gelf. Int. J. Amgylch. Res. Iechyd y Cyhoedd 2021, 18, 12747. https://doi.org/10.3390/ ijerph182312747

Golygydd Academaidd: Paul B. Tchounwou

Mae powdr Cistanche tubulosa yn cael effaith niwro-amddiffynnol dda iawn

Haniaethol: Llawdriniaeth calon agored yw prif achos anaf niwronaidd yn y cyflwr amlawdriniaethol, gyda rhai cleifion yn cymhlethu â damweiniau serebro-fasgwlaidd a deliriwm. Mae canlyniadau niwrolegol yn gosod baich aruthrol ar les seicolegol y person yr effeithir arno, ei deulu, a'r system gofal iechyd. Mae sawl hap-dreial rheoli (RCTs) wedi ceisio nodi strategaethau therapiwtig ac ymyriadol sy'n lleihau'r gyfradd morbidrwydd a marwolaethau mewn cleifion sy'n profi cymhlethdodau niwrolegol amlawdriniaethol. Fodd bynnag, nid oes consensws o hyd ar y strategaeth orau sy'n arwain at ganlyniadau gwell i gleifion, fel yr un safonedigniwroamddiffynnid oes protocolau mewn nifer sylweddol o adrannau anesthesia. Nod yr adolygiad hwn yw trafod tystiolaeth gyfoes ar gyfer atal a rheoli ffactorau risg ar gyfer anafiadau niwronaidd, mecanweithiau anafiadau, aniwroamddiffynymyriadau sy’n arwain at ganlyniadau gwell i gleifion. Ymhellach, archwilir crynodeb o RCTs presennol ac astudiaethau arsylwadol mawr i bennu pa strategaethau sy'n cael eu cefnogi gan wyddoniaeth a pha rai sydd â diffyg tystiolaeth bendant. Rydym wedi sefydlu bod y dystiolaeth gyffredinol ar gyfer ffarmacolegolniwroamddiffynyn wan. Mae'r rhan fwyaf o strategaethau niwro-amddiffynnol yn seiliedig ar astudiaethau anifeiliaid, na ellir eu hallosod yn llawn i'r boblogaeth ddynol, ac nid oes consensws o hyd ar y gorau posiblniwro-amddiffynnolstrategaethau ar gyfer cleifion sy'n cael llawdriniaeth ar y galon. Mae angen astudiaethau aml-ganolfan mawr sy'n defnyddio diffiniadau canlyniadau niwrolegol safonol cyffredinol o hyd i werthuso effeithiau buddiol yr effeithiau presennol.niwro-amddiffynnoltechnegau.

Geiriau allweddol: niwroamddiffyn; serebro-fasgwlaidd; deliriwm; llawdriniaeth gardiaidd; anesthesia cardiaidd

1. Rhagymadrodd

Neuroprotectionyn cwmpasu strategaethau sy'n cadw strwythur a swyddogaeth niwronaidd. Rhaid atal cwymp niwrolegol ym mhob claf sy'n cael unrhyw fath o lawdriniaeth, yn enwedig y rhai sy'n cael eu hatgyfeirio ar gyfer llawdriniaeth gardiaidd. Er enghraifft, mewn astudiaeth yn cynnwys 10,250 o gleifion a gafodd lawdriniaeth gardiaidd, cafodd 221 (2 y cant) strôc ar ôl llawdriniaeth, ac roedd hyd arhosiad yn yr ysbyty yn sylweddol hirach yn y cleifion hyn o gymharu â’r rhai heb strôc ar ôl llawdriniaeth (10). vs. 16 diwrnod, p < 0.001)="" [1].="" mae="" nifer="" o="" hap-dreialon="" rheoledig="" (rcts)="" wedi="" ymchwilio="" i="" effeithiolrwydd="" ymyriadau="" ffarmacolegol="" ac="" anffarmacolegol="" sy'n="" lleihau="" anafiadau="" niwrolegol="" yn="" ystod="" ac="" ar="" ôl="" llawdriniaeth="" gardiaidd="" [2-4].="" fodd="" bynnag,="" mae="" yna="" ddadlau="" o="" hyd="" ar="" yr="">niwroamddiffynstrategaeth sy’n arwain at ganlyniadau gwell i gleifion.

Nod yr adolygiad hwn yw trafod tystiolaeth gyfoes ar gyfer atal a rheoli ffactorau risg ar gyfer anafiadau niwronaidd, mecanweithiau anafiadau, aniwroamddiffynymyriadau sy’n arwain at ganlyniadau gwell i gleifion.

2. Defnyddiau a Dulliau

Data ar RCTs gan ddefnyddio amrywiolniwro-amddiffynnolcafwyd asiantau ar ôl cynnal chwiliad llenyddiaeth systematig yn ysgolhaig PUBMED, Scopus a Google. Defnyddiwyd y llinyn chwilio canlynol: (niwroamddiffynstrategaethau NEUniwroamddiffynNEU therapi ffarmacolegol NEU therapi anffarmacolegol) A (llawdriniaeth gardiaidd NEU lawdriniaeth ddargyfeiriol cardiopwlmonaidd) AC (camweithrediad gwybyddol ar ôl llawdriniaeth NEU strôc NEU ddeliriwm NEU drawiad) A chleifion sy'n oedolion. Fe wnaethom gynnwys hap-dreialon rheoli, adolygiadau systematig a meta-ddadansoddiadau a gyhoeddwyd yn ystod y 15 mlynedd diwethaf. Roedd ffocws y chwiliad llenyddiaeth ar ffarmacolegol ac anffarmacolegolniwro-amddiffynnolstrategaethau (Tabl 1). Lle'r oedd adolygiadau systematig neu feta-ddadansoddiadau o'r RCTs o ymyriadau ar gael, adroddwyd yn ffafriol ar y rhain yn hytrach na'r RhCTau unigol.

Tabl 1. Crynodeb o hapdreialon rheoli sy'n cymharu ymyriadau â therapi safonol ar gyferniwroamddiffynmewn llawdriniaeth gardiaidd.

Byrfoddau: RhCT, treial rheoli ar hap; CPB, ffordd osgoi cardiopwlmonaidd; POCD, camweithrediad gwybyddol ar ôl llawdriniaeth; MM-RR, cymhareb risg Mantel-Haenszel; CI, cyfyngau hyder; NEU, cymhareb ods; TIVA, anesthesia mewnwythiennol llwyr; WMD, gwahaniaeth cymedrig pwysol; POD, deliriwm ar ôl llawdriniaeth; CABG, impio ffordd osgoi rhydweli coronaidd; MAP, pwysau prifwythiennol cymedrig; SD, gwyriad safonol. Lidocaine* bolws o 1-1.5 mg/kg. Trwyth o 2–4 mg/kg/awr: yn dibynnu ar brotocol y ganolfan. Roedd crynodiadau plasma lidocaine yn amrywio rhwng 7 a 30 µmol/L. Magnesiwm* dosau o 2 g o leiaf o fewn 24 awr i ataliad y galon neu lawdriniaeth ar y galon. Rivastigmine*, dos 1.5 mg bob 8 awr, o'r nos cyn llawdriniaeth; cyfanswm o 22 dos (hyd at ddiwrnod 6 ar ôl y llawdriniaeth). Ataliad cylchrediad y gwaed hypothermig dwfn (DHCA) gyda darlifiad cerebral ôl-radd (RCP)*, wedi'i oeri i dymheredd nasopharyngeal o 14.1 o C i 20 o C. Rhag-gyflyru isgemia o bell (RIPC)* trwy ddefnyddio cyff BP yn y goes uchaf gyda thri chylch bob yn ail. o chwyddiant (200 mmHg am 5 munud) a datchwyddiant am 5 munud (atlifiad). Monitro ocsigeniad cerebral*: Cyfnodau deocsigeneiddio cerebral < 60="" y="" cant="" ar="" gyfer=""> 60 s.

3. Amlder a Chyffredinolrwydd Diffyg Niwrolegol ar ôl Llawdriniaeth Gardiaidd

Mae’r Cod Enwebu Rhyngwladol yn argymell y term “anhwylderau niwrowybyddol amlawdriniaethol” i ddisgrifio deliriwm ar ôl llawdriniaeth (POD) a chamweithrediad/dirywiad gwybyddol ar ôl llawdriniaeth (POCD), ac nid oes gan yr olaf Lawlyfr Diagnostig ac Ystadegol o Anhwylderau Meddyliol 5 (DSM5). maen prawf ar gyfer diagnosis [14,15]. Terminoleg eang arall a ddefnyddir yw "anaf niwrolegol ar ôl llawdriniaeth gardiaidd." Mae strôc amlawdriniaethol, deliriwm, ac enseffalopathi yn rhai o ddilyniannau niwrolegol llawdriniaeth gardiaidd [16]. Mae'r risg o strôc yn amrywio yn dibynnu ar y math o lawdriniaeth a gyflawnir [17]. Er enghraifft, mae llawdriniaeth falf dwbl neu driphlyg yn gysylltiedig â risg o 10 y cant o strôc, tra bod y risg yn is mewn cleifion a gyfeirir ar gyfer llawdriniaeth "curo'r galon", a elwir hefyd yn llawdriniaeth impiad dargyfeiriol rhydweli coronaidd (CABG) "oddi ar y pwmp". [17].

Mewn meta-ddadansoddiad yn cynnwys 174,969 o gleifion a atgyfeiriwyd ar gyfer llawdriniaeth gardiaidd, roedd y gyfradd digwyddiadau cyfun ar gyfer strôc cynnar ac oedi yn llai nag 1 y cant [18]. Ar ben hynny, mae deliriwm yn gyffredin ymhlith yr henoed, gyda nifer uwch o achosion o 12 y cant [19]. Mae yna brinder astudiaethau sy'n adrodd am gymhlethdodau niwrolegol ar ôl llawdriniaeth gardiaidd mewn cleifion sy'n byw mewn gwledydd incwm isel a chanolig (LMIC). Mewn dadansoddiad siart ôl-weithredol o 1218 o gleifion olynol a gyfeiriwyd ar gyfer llawdriniaeth CABG yn Johannesburg, y gyfradd strôc amlawdriniaethol oedd 1.2 y cant [20]. Ar ben hynny, flwyddyn ar ôl i strôc ddechrau, amcangyfrifir bod y gost flynyddol mewn punnoedd Prydeinig fesul person yn GBP 18,081, gan gynyddu i GBP 22,961 mewn cleifion hŷn na 84 oed [21]. Mae'r costau gofal iechyd uchel hyn yn galw am angen brys am strategaethau sy'n lleihau baich strôc ar ôl llawdriniaeth gardiaidd.

4. Ffactorau Risg sy'n Gysylltiedig â Dirywiad Niwrolegol

Yn ogystal â'r math o lawdriniaeth, mae'r risg o strôc yn cynyddu mewn cleifion â chlefyd serebro-fasgwlaidd presennol, clefyd fasgwlaidd ymylol, diabetes, pwysedd gwaed uchel, hanes o lawdriniaeth gardiaidd flaenorol, haint cyn llawdriniaeth, llawdriniaeth frys, ffordd osgoi cardio-pwlmonaidd (CPB) amser o mwy na 2 h, yr angen am hemo-hidlo mewnlawdriniaethol, a gofynion trallwysiad uchel [18]. Mae ffactorau risg ar gyfer dirywiad gwybyddol ar ôl llawdriniaeth gardiaidd yn aml-ffactor (Ffigur 1). Mae'r canlyniadau niwrolegol yn amrywiol ac wedi'u dosbarthu'n flaenorol fel Math I (yn cynnwys strôc angheuol neu angheuol, stupor, neu goma adeg rhyddhau) a Math II, sy'n cynnwys dirywiad swyddogaeth wybyddol, diffyg cof, neu drawiadau [22].

Ffigur 1. Ffactorau risg ar gyfer anaf niwronaidd cyn, yn ystod ac ar ôl llawdriniaeth gardiaidd.

Rhaid cynnal asesiad ar gyfer y swyddogaeth wybyddol cyn llawdriniaeth ac ar ôl llawdriniaeth gan ddefnyddio offeryn asesu prawf gwybyddol dilys. At hynny, mae amseriad y profion yn effeithio ar y gyfradd o wneud diagnosis o anafiadau niwrolegol ar ôl llawdriniaeth gardiaidd [23]. Mae gan brofion diagnostig a wneir o fewn 30 diwrnod ar ôl llawdriniaeth ddryswyr fel poen ar ôl llawdriniaeth, a gall y defnydd o feddyginiaeth effeithio ar sgôr yr asesiad [15]. Mae deliriwm ymddangosiadol yn digwydd cyn, yn ystod, neu ar ôl deffro o anesthesia, tra bod deliriwm ôl-lawdriniaethol yn digwydd 24-72 h ar ôl, ac mae dirywiad gwybyddol ar ôl llawdriniaeth yn digwydd wythnosau i fisoedd ar ôl llawdriniaeth [15,24]. Mae'r rhan fwyaf o'r ffactorau risg ar gyfer POCD yn gysylltiedig â'u potensial i ymyrryd ag egwyddorion sylfaenol amddiffyn organau, megis cyflenwi ocsigen, darlifiad organau, gofynion maeth organau, cronfeydd organau sy'n bodoli eisoes, ac unrhyw amlygiad gwenwynig yn ystod llawdriniaeth [25]. Mae atal POCD ar ôl llawdriniaeth gardiaidd wedi'i anelu at ddeall a rheoli'r ffactorau risg hyn.

5. Mecanwaith Anaf i'r Ymennydd

Mae mecanwaith anaf i'r ymennydd sy'n gysylltiedig â llawdriniaeth gardiaidd yn gymhleth ac yn aml-ffactor. Mae'r mecanwaith mwyaf cyffredin yn deillio o achosion isgemig sy'n arwain at hypoperfusion cerebral ac emboledd [26,27]. Yn ogystal ag achosion isgemig, mae'r ymateb llidiol, hyperthermia cerebral, hyperglycemia, anemia amlawdriniaethol, a ffibriliad atrïaidd hefyd wedi'u cysylltu (Ffigur 2) [27].

Ffigur 2. Mecanweithiau anaf i'r ymennydd.

5.1. Darlifiad Cerebral Wedi'i Newid

Gellir dosbarthu effeithiau llawdriniaeth gardiaidd a CPB ar ddarlifiad yr ymennydd yn hypoperfusion ac atlifiad yr ymennydd. Gorlifiad cerebral sy'n deillio o lai o lif gwaed yr ymennydd (CBF) yn ystod CPB yw prif achos anaf i'r ymennydd isgemig. Gall y math hwn o anaf gael ei waethygu ymhellach trwy glirio micro-emboli â nam yn ystod cyfnodau o ostyngiad mewn CBF. Mae oedran uwch, clefyd serebro-fasgwlaidd helaeth, a hanes o strôc yn cynyddu'r risg o orlifiad yr ymennydd [26]. Mae cyfnod cynnar CPB fel arfer yn gysylltiedig â chyfnodau o bwysedd rhydwelïol cymedrig isel (MAP) yn ystod gosod caniwla a thrin pibellau mawr y galon. O ganlyniad, efallai y bydd gorlifiad yr ymennydd yn digwydd, a gall llif y gwaed yn ardaloedd trothwy'r ymennydd leihau'n sylweddol. Tua diwedd CPB, mae atlifiad yr ymennydd yn digwydd, gan arwain at gynhyrchu radicalau rhydd o ocsigen [28]. Yn ystod yr anaf isgemia/atlifiad, mae amrywiol fecanweithiau eilaidd yn cael eu cychwyn ac yn y pen draw yn arwain at farwolaeth niwronau.

5.2. Anafiad Ymenyddol Cysylltiedig â Hypocsia

Mae amodau hypocsig sy'n digwydd yn ystod cyfnodau o hypoperfusion cerebral yn arwain at ddadreoleiddio moleciwlau amrywiol, megis ffactor hypocsia-anwythol (HIF) a phrotein derbynnydd sulfonylurea 2A (SUR2A), sydd wedyn yn cychwyn digwyddiadau a allai arwain at anaf niwronaidd [28]. Mae gostyngiad mewn lefelau ocsigen yn arwain at drawsleoli HIF i gnewyllyn celloedd niwronaidd. Mae HIF yn cynnwys ac is-uned. Mynegir yr is-uned yn gyfansoddiadol. Fodd bynnag, mae'n diraddio'n gyflym o dan grynodiadau ocsigen arferol. Ar ben hynny, mae hypocsia yn gysylltiedig â dirywiad mewn lefelau adenosine triphosphate (ATP), sy'n arwain at fethiant pympiau ïon sy'n ddibynnol ar ATP, cynnydd mewn lefelau sodiwm a chalsiwm mewngellol, ac yn y pen draw chwydd sytoplasmig a mitocondriaidd, a allai arwain at farwolaeth celloedd. [28].

5.3. Anafiadau Ymenyddol sy'n Gysylltiedig ag Atlifiad

Mae'r cyfnod atlifiad yn gysylltiedig â chynhyrchu rhywogaethau ocsigen adweithiol (ROS), yn bennaf yn y mitocondria. Mae'r ROS yn adweithio â nitrig ocsid (NO) i ffurfio perocsynitrit. Mae'r moleciwl hwn yn adweithiol iawn ac yn nitrosylates proteinau, gan arwain at nam swyddogaethol niwronaidd ac anaf cerebral [28].

5.4. Macro- a Micro-emboledd Ymenyddol

Mae llawdriniaeth gardiaidd yn aml yn arwain at gynhyrchu deunyddiau embolig amrywiol. Yn ôl maint, gellir gwahaniaethu emboli yn facro-emboli, sy'n cynnwys llif mewn rhydwelïau â diamedr o 200 µm neu fwy, a micro-emboli, sy'n cynnwys rhydwelïau, rhydwelïau a chapilarïau llai. Mae placiau atherosglerotig sy'n deillio'n bennaf o'r aorta yn macro-emboli [26], tra bod micro-emboli yn cynnwys emboli nwyol ac agregau biolegol fel thrombus, agregau platennau a braster [26,28,29]. Mae emboli sy'n deillio o falurion anorganig fel darnau o diwbiau polyvinyl clorid ac antifoam silicon wedi'u hadrodd yn y gorffennol [29].

Er bod gan y peiriant CPB fecanweithiau amddiffynnol, megis trapiau swigen [28], mae'n bosibl y bydd emboli nwyol yn dal i gael eu cyflwyno i'r gylched CPB trwy bibelliad gwythiennol, rhoi cyffuriau ac o siambrau cardiaidd agored y galon chwith [26]. Ar ben hynny, mae trin yr aorta yn ystod llawdriniaeth yn cynyddu'r risg o embolization er gwaethaf lleoli hidlwyr arterial [28,30]. Mae micro-emboledd yr ymennydd fel mecanwaith ar gyfer camweithrediad gwybyddol yn cael ei gefnogi gan bresenoldeb perthynas rhwng llwyth cerebral macro / microemboli yn ystod CPB a chamweithrediad gwybyddol mewn amrywiol astudiaethau [26,31-34]. Yn ogystal, gall macro/micro-emboli hefyd ddigwydd yn ystod decannulation aortig, yn enwedig pan nad yw'r claf wedi derbyn digon o therapi gwrthgeulo.

5.5. Ymateb Llidiol

Mae'r prosesau llidiol sy'n gysylltiedig â CPB yn gwaethygu ymhellach mewn rheithgor niwronau [27]. Mae rhyngweithiad gwaed claf â'r cydrannau CPB megis tiwbiau, cronfeydd dŵr, yr ocsigenydd a chysylltiadau yn arwain at actifadu'r system ategu, gan arwain at ryddhau cytocinau pro-ymlidiol fel interleukin (IL)-6, IL -8, IL-10, a ffactor-alffa necrosis tiwmor (TNF ) [28,35]. Mae'r ymateb llidiol systemig hwn yn arwain at ollyngiad rhwystr gwaed-ymennydd, oedema yr ymennydd ac yn y pen draw dadrywio yr ymennydd [28].

5.6. Hyperthermia yr ymennydd

Adroddwyd hefyd bod hyperthermia yn achosi niwed i'r ymennydd o dan amodau clinigol amrywiol a dangoswyd ei fod yn gwaethygu marwolaeth niwronaidd ar ôl isgemia. Mae effeithiau andwyol hyperthermia yn yr ymennydd yn gysylltiedig â chwyddo celloedd a achosir gan hyperthermia a marwolaeth necrotig yn achos tymereddau uchel iawn [36]. Yn ystod llawdriniaeth gardiaidd ar CPB, gallai hyperthermia cerebral ddigwydd oherwydd agosrwydd y caniwla aortig i'r pibellau cerebral neu danamcangyfrif tymheredd yr ymennydd trwy fonitro safonol [27].

5.7. Hyperglycemia

Mae'r ymateb straen a achosir gan CPB a hypothermia yn ystod llawdriniaeth gardiaidd yn arwain at lefelau glwcos serwm uchel hyd yn oed mewn cleifion nad ydynt yn ddiabetig [27]. Mae pathoffisioleg anaf i'r ymennydd a achosir gan hyperglycemia yn aml-ffactor. Mae hyperglycemia yn cynyddu cynhyrchiant ocsigen adweithiol trwy lwybr cyfryngol protein kinase C a chynhyrchiad cynyddol o ffosffad nicotinamide adenine dinucleotide (NADPH) [37]. Gall y rhywogaethau ocsigen adweithiol arwain at farwolaeth niwronaidd, fel y disgrifiwyd yn gynharach. Mae yna hefyd gysylltiad a ddisgrifir yn dda rhwng hyperglycemia a mynegiant cynyddol ffactor niwclear-kappa B [38]. Mae effeithiau metabolaidd hyperglycemia, megis cynhyrchu mwy o asid lactig gydag asidosis dilynol a chamweithrediad mitocondriaidd, yn fecanwaith arall a awgrymir ar gyfer anaf cerebral sy'n gysylltiedig â hyperglycemia [39].