Influence of moderate hypothermia on the incidence of cerebral ischemia and the neuropsychological outcome after controlled deep arterial hypotension

Dass die kontrollierte Senkung des mittleren arteriellen Blutdruckes auf 50-55 mmHg bei Ausschluß zerebraler und kardialer Gefäßerkrankungen sicher durchgeführt werden kann, um ein blutarmes Operationsfeld zu schaffen und eine Reduktion des perioperativen Blutverlustes zu erreichen, haben zahlreiche Studien gezeigt. Auswirkungen einer weiteren Senkung des arteriellen Mitteldruckes auf die zerebrale Oxygenierung und das neurologischneuropsychologische Outcome, wie es für die Exzision maligner Aderhautmelanome erforderlich ist, sind am Menschen bisher nicht untersucht worden. Die Gefahr zerebraler Ischämien lässt zerebroprotektive Massnahmen wie die Induktion einer moderaten Hypothermie sinnvoll erscheinen. In der vorliegenden Arbeit wurde der Einfluss der moderaten Hypothermie während tiefer Hypotension (MAP von 35 mmHg) auf die zerebrale Oxygenierung und die postoperative kognitive Leistungsfähigkeit untersucht. Weiterhin wurde das Verhalten der kortikalen somatosensorisch evozierter Potentiale unter hypothermen und hypotensiven Bedingungen untersucht. Das Probandenklientel wurde aus Patienten, die sich einer Exzision eines Aderhautmelanoms unterziehen musßten, rekrutiert. Dieser Eingriff kann nur bei tiefer arterieller Hypotension erfolgreich durchgeführt werden. Im Studienzeitraum von 4,5 Jahren wurden insgesamt 39 Patienten in die Untersuchung eingeschlossen. Bei 20 Patienten wurde die Hypotension während moderater Hypothermie von 32-33°C , bei 19 Patienten in Normothermie durchgeführt. Als zerebrale Ischämieindikatoren wurden die zerebralvenöse Sauersoffsättigung (SjO2), die zerebrale Sauerstoffextraktionsrate CEO2), die arterio- jugularvenöse Sauerstoffgehaltsdifferenz (ajDO2), die arterio-jugularvenöse Laktatdifferenz, die arterio-jugularvenöse Glukosedifferenz (ajDGluc) sowie der Laktat- Sauerstoff-Index (LOI) bestimmt, das neuropsychologische Outcome wurde postoperativ mit präoperativen Testergebnissen von insgesamt 5 unterschiedlichen Testverfahren verglichen. Bei 2 von 20 hypothermen und 2 von 19 normothermen Patienten wurden elektrophysiologische Zeichen der zerebralen Minderperfusion registriert (SEP-Abfall >50%). Die zerebrale Oxygenierung sowie der zerebrale Metabolismus wiesen zu keinem Messzeitpunkt signifikante Unterschiede auf. Auch bei der postoperativen Untersuchung kognitiver Funktionen zeigten sich keine signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen. Damit konnte ein Organ-protektiver Effekt einer moderaten Hypothermie von 32ºC nicht belegt werden. Das Ergebnis zeigt, dass bei gesunden Patienten ohne Kontraindikationen kein Hinweis auf zerebrale Ischämien nachgewiesen werden konnte. Eine protektive Hypothermie scheint daher verzichtbar. Das Verfahren sollte auf operative Eingriffe beschränkt bleiben, für die ein verbessertes Outcome der Patienten im Vergleich zu alternativen Therapieverfahren sicher belegt ist. Dieses trifft zur Zeit lediglich für die Exzision maligner Aderhautmelanome zu. Neben einer strengen Selektion der Patienten ist adäquates Monitoring, das die Ableitung eines 12-Kanal- EKG’s und somatosensorisch evozierte Potentiale einschließt, obligat. Bei Zeichen zerebraler Ischämien während tiefer Hypotension sollte der Perfusionsdruck angehoben werden, um postoperative Einschränkungen kognitiver Funktionen zu verhindern. Die vorgestellten Ergebnisse werfen eine Reihe von Fragen auf, die in zukünftigen Studien untersucht werden sollten. Ein möglicher Zusammenhang zwischen moderaten Amplitudenreduktionen kortikaler SEP und kognitiven Funktionen ist bei anderen Patientenkollektiven, z.B. Patienten zur Carotis- Endarteriektomie, von klinischen Interesse. In zukünftigen Studien ist zu empfehlen, die Dauer solcher kognitiver Funktionsstörungen zu erfassen. Experimentelle Studien könnten Aufschluß über Veränderungen des zerebralen Blutflusses und der regionalen zerebralen Oxygenierung während tiefer Hypotension in Normound Hypothermie geben.Multiple studies show that the controlled reduction of mean arterial blood pressure of 50-55 mmHg at exclusion of cardiac and cerebral vascular disease can be performed safely to achieve minimize blood during surgery and a reduction of perioperative blood loss. Additional potential benefit of further reducing the Central arterial pressure on cerebral oxygenation and neurological psychological Outcome, as it is necessary for excision of malignant Aderhautmelanome required, has not previously been studied on human subjects. The possibility of minimizing risk of cerebral ischemia can zerebroprotektive measures such as the induction of moderate hypothermia may be usefull. In the attached work scope included analysis of the influence of moderate hypothermia during lower Hypotension (MAP of 35 mmHg) on cerebral oxygenation and postoperative cognitive performance. Furthermore it was investigated the behavior of cortical somatosensory evoked potentials under hypo baths and hypotensive conditions . The clientele recruited were patient volunteers, which required an excision of a Aderhautmelanoms. This intervention may be only be successfully implemented for patients with low arterial hypotension. In the study period of 4.5 years, a total of 39 patients were included in the study. For 20 patients, the hypotension during moderate hypothermia of 32-33 ° C were performed for 19 patients in Normothermie. The study measured the neuropsychological outcome and compared post-operatively with preoperative test results from a total of 5 (6?) different testing methods comparing cerebral Ischämieindikatoren for: · zerebralvenöse Sauersoffsättigung (SjO2), · cerebral oxygen extraction rate (CeO2), · jugularvenöse arteriovenous oxygen difference (ajDO2) · arterio-jugularvenöse Lactate difference, · jugularvenöse arteriovenous glucose difference (ajDGluc) · lactate Oxygen Index (LOI). In 2 of 20 hypo baths and 2 of 19 patients there were indications of normothermen electrophysiological S\signs of cerebral Minderperfusion registered (SEP-waste> 50%). The Cerebral oxygenation and metabolism showed no significant measuring Differences. Also in the post- operative investigation of cognitive functions there were no significant differences between the groups. This was an organ- protective Effect of moderate hypothermia of 32 º C no significant differences between the groups could be documented. The result shows that in healthy patients with no contraindications, no reference to cerebral ischemia could be demonstrated. A protective hypothermia seems therefore not needed. The procedure should remain limited surgical procedures for which a improved outcome for patients is expected when compared to alternative therapy procedures. This benefit applies at this time only for patients that require the excision of malignant Aderhautmelanome. In addition to a strict selection of patients is the requirement for adequate monitoring, the requirement for a 12-channel EKG's and somatosensory potentials. When signs of cerebral ischemia develop during hypotension, then the lower Perfusionsdruck can be increased in order to postoperative restrictions to prevent cognitive functions. The presented results raise a number of issues to be included and studied in future studies. A possible link exists between moderate Cortical SEP amplitude reductions and cognitive functions in other Patient groups, such as Patients for carotid Endarteriektomie are of clinical interest. In future studies it is recommended to study the duration of cognitive dysfunction. Experimental studies could determine changes in the cerebral blood flow and regional cerebral oxygenation during profound hypotension in Normound hypothermia