russjcardiolРоссийский кардиологический журналRussian Journal of Cardiology1560-40712618-7620«SILICEA-POLIGRAF» LLC10.15829/1560-4071-2019-8-52-58russjcardiol-3229Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESАнализ степени нейронального повреждения и когнитивного статуса у пациентов после операций на дуге аортыAnalysis of the neuronal damage severity and cognitive status in patients after operations on the aortic archhttps://orcid.org/0000-0002-0217-7737КозловБ. Н.KozlovB. N.

Борис Николаевич КозловEndFragment — доктор медицинских наук, ведущий научный сотрудник ОССХ, зав. кардиохирургическим отделением № 1

Томск

bnkozlov@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2201-350XПанфиловД. С.PanfilovD. S.

Дмитрий Сергеевич Панфилов — кандидат медицинских наук, врач сердечно-сосудистый хирург отделения сердечно-сосудистой хирургии

Томск

pand2006@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6720-3801БерезовскаяМ. О.BerezovskayaM. O.

Милана Олеговна БерезовскаяEndFragment — врач анестезиолог-реаниматолог отделения анестезиологии и  реанимации отдела сердечно-сосудистой хирургии

Томск

milla2210@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2494-0104ПономаренкоИ. В.PonomarenkoI. V.

Игорь Валерьевич ПономаренкоEndFragment — кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник кардиохирургического отделения № 1

Томск

chipmunk120608@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0001-5471-7566АфанасьеваН. Л.AfanasyevaN. I.

Наталья Леонидовна АфанасьеваEndFragment — кандидат медицинских наук, врач кардиолог отделения сердечно-сосудистой хирургии

Томск

afnatalko@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8384-1494МаксимовА. И.MaksimovA. I.

Александр Иванович МаксимовEndFragment — кандидат медицинских наук, врач анестезиолог-реаниматолог отделения анестезиологии и  реанимации отдела сердечно-сосудистой хирургии

Томск

alexmaximov82@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8939-2340ПодоксеновЮ. К.PodoksenovYu. K.

Юрий Кириллович ПодоксеновEndFragment — доктор медицинских наук, ведущий научный сотрудник

Томск

uk@cardio-tomsk.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9353-7234ДьяковаМ. Л.DyakovaM. L.

Мария Леонидовна ДьяковаEndFragment — кандидат медицинских наук, научный сотрудник

Томск

prima.maria@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3147-3025ГусаковаА. М.GusakovaA. M.

Анна Михайловна ГусаковаEndFragment — к.ф.н., научный сотрудник отделения функциональной и лабораторной диагностики

Томск

anna@cardio-tomsk.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1956-0692ШипулинВ. М.ShipulinV. M.

Владимир Митрофанович Шипулин  — доктор медицинских наук, профессор, руководитель отдела сердечно-сосудистой хирургии

Томск

shipulin@cardio-tomsk.ruНаучно-исследовательский институт кардиологии, Томский национальный исследовательский центр Российской академии наук; ФГБУ ВО Сибирский государственный медицинский университет Минздрава России.РоссияCardiology Research Institute; Siberian State Medical UniversityRussian FederationНаучно-исследовательский институт кардиологии, Томский национальный исследовательский центр Российской академии наукРоссияCardiology Research InstituteRussian FederationНаучно-исследовательский институт кардиологии, Томский национальный исследовательский центр Российской академии наук; ФГБУ ВО Сибирский государственный медицинский университет Минздрава РоссииРоссияCardiology Research Institute; Siberian State Medical UniversityRussian Federation201914052019085258Copyright © Козлов Б.Н., Панфилов Д.С., Березовская М.О., Пономаренко И.В., Афанасьева Н.Л., Максимов А.И., Подоксенов Ю.К., Дьякова М.Л., Гусакова А.М., Шипулин В.М., 20192019Козлов Б.Н., Панфилов Д.С., Березовская М.О., Пономаренко И.В., Афанасьева Н.Л., Максимов А.И., Подоксенов Ю.К., Дьякова М.Л., Гусакова А.М., Шипулин В.М.Kozlov B.N., Panfilov D.S., Berezovskaya M.O., Ponomarenko I.V., Afanasyeva N.I., Maksimov A.I., Podoksenov Y.K., Dyakova M.L., Gusakova A.M., Shipulin V.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://russjcardiol.elpub.ru/jour/article/view/3229Цель

Цель. Оценить степень нейронального повреждения и когнитивного статуса в условиях унилатеральной антеградной перфузии головного мозга через брахиоцефальный ствол при хирургической реконструкции грудной аорты. 

Материал и методы

Материал и методы. В исследование включены 144 пациента с аневризмой и расслоением грудной аорты. Больным выполняли реконструктивные вмешательства в условиях искусственного кровообращения, унилатеральной антеградной перфузии головного мозга и циркуляторного ареста. До и после вмешательства проводился анализ когнитивного статуса с использованием МоСА-теста, корректурной пробы, таблиц Шульте. Периоперационно определяли динамику нейрон-специфической енолазы (NSE) — маркера нейронального повреждения.

Результаты

Результаты. Продолжительность искусственного кровообращения составила 155 [115; 201] мин, кардиоплегического ареста — 100 [72; 150] мин, унилатеральной перфузии — 20 [15; 51] мин, циркуляторного ареста — 20 [15; 30] мин. Госпитальная летальность составила 7% (10 случаев). Неврологические осложнения были отмечены в 12 (8%) случаях. У всех пациентов в послеоперационном периоде (в течение 24 ч) отмечалось повышение уровня NSE по сравнению с исходными значениями (3,3 мкг/л и 2,07 мкг/л, соответственно, p=0,0003), но не выходящее за верхнюю границу нормы (9,9 мкг/л). По результатам психометрических тестов, которые проводились при поступлении в стационар и через 2 нед. после операции, не было выявлено отрицательных изменений (MoCA-тест: 24 [21; 26] балла — 26 [24; 27] баллов, p=0,00001; таблицы Шульте: 288 [240; 368] сек — 278 [241; 328] сек, p=0,01; проба Аматуни 264 [216; 297] сек — 254 [221; 280] сек, p=0,57).

Заключение

Заключение. На основании анализа периоперационной динамики нейронспецифической енолазы и когнитивных тестов унилатеральная перфузия головного мозга через брахиоцефальный ствол является эффективной и относительно безопасной. Данный способ перфузионной защиты головного мозга способствует минимизации послеоперационных неврологических осложнений при операциях на грудной аорте.

Aim

Aim. To assess the neuronal damage severity and cognitive status in conditions of unilateral antegrade cerebral perfusion through the brachiocephalic trunk during surgical reconstruction of the thoracic aorta.

Material and methods

Material and methods. The study included 144 patients with aneurysm and dissection of the thoracic aorta. Patients underwent reconstructive surgery under cardiopulmonary bypass, unilateral antegrade cerebral perfusion and circulatory arrest. Before and after the intervention, a cognitive status analysis was performed using the Montreal Cognitive Assessment (MoCA), Amatinu test and Schulte tables. The dynamics of neuron-specific enolase (NSE), a marker of neuronal damage, was determined perioperatively.

Results

Results. The duration of cardiopulmonary bypass was 155 [115; 201] min, cardioplegic arrest — 100 [72; 150] min, unilateral perfusion — 20 [15; 51] min,circulatory arrest — 20 [15; 30]min.Hospital mortality was 7% (10 cases). Neurological complications were noted in 12 (8%) cases. All patients in the postoperative period (within 24 hours) showed an increase in NSE compared with baseline values (3,3 μg/L and 2,07 μg/L, respectively, p=0,0003), but not exceeding the upper limit of normal (9,9 μg/l). According to the results of psychometric tests, which were carried out upon admission to the hospital and 2 weeks after the operation, there were no negative changes (MoCA test: 24 [21; 26] points — 26 [24; 27] points, p=0,00001; Schulte tables: 288 [240; 368] s — 278 [241; 328] s, p=0,01; Amatuni sample 264 [216; 297] s — 254 [221; 280] s, p=0,57).

Conclusion

Conclusion. Based on the analysis of the perioperative dynamics of neuronspecific enolase and cognitive tests, unilateral cerebral perfusion through the brachiocephalic trunk is effective and relatively safe. This method of perfusion protection of the brain helps to minimize postoperative neurological complications during operations on the thoracic aorta.

грудная аортаантеградная унилатеральная перфузия головного мозгациркуляторный арестнейрон-специфическая енолаза (NSE)когнитивная дисфункцияневрологические осложнения.thoracic aortaantegrade unilateral cerebral perfusioncirculatory arrestneuron-specific enolase (NSE)cognitive dysfunctionneurological complicationsReferencesGriepp RB, Luozzo G. Hypothermia for aortic surgery. J Thorac Cardiovasc Surg. 2013;145(3):56-58. doi:10.1016/j.jtcvs.2012.11.072.Griepp RB, Luozzo G. Hypothermia for aortic surgery. J Thorac Cardiovasc Surg. 2013;145(3):56-8. doi:10.1016/j.jtcvs.2012.11.072.Misfeld M, Mohr F, Etz C. Best strategy for cerebral protection in arch surgery — antegrade selective cerebral perfusion and adequate hypothermia. J. Ann Cardiothorac Surg 2013;2(3):331-338. doi:10.3978/j.issn.2225-319X.2013.02.05.Misfeld M, Mohr F, Etz C. Best strategy for cerebral protection in arch surgery — antegrade selective cerebral perfusion and adequate hypothermia. J. Ann Cardiothorac Surg 2013;2(3):331-8. doi:10.3978/j.issn.2225-319X.2013.02.05.Козлов Б.Н., Панфилов Д.С., Пономаренко И.В. и др. Антеградная перфузия головного мозга через брахиоцефальный ствол при операциях на дуге аорты. Кардиология и сердечно-сосудистая хирургия. 2015;8(1):30-34. doi:10.17116/kardio20158130-34.Kozlov BN, Panfilov DS, Ponomarenko IV, et al. The new technique of unilateral antegrade cerebral perfusion during aortic arch surgery. Russian Journal of Cardiology and Cardiovascular Surgery. 2015;8(1):30-4. (In Russ.) doi:10.17116/kardio20158130-34.Корнилов И.А., Синельников Ю.С., Сойнов И.А., и др. Оценка риска почечных и неврологических осложнений у новорожденных детей после реконструкции аорты. Патология кровообращения и кардиохирургия. 2015;19(1):84-89. doi:10.21688/1681-3472-2015-1-84-89.Kornilov IA, Sinelnikov YuS, Soynov IA, et al. Risk assessment of renal and neurological complications in newborn after aortic reconstruction. Patologiya krovoobrashcheniya i kardiokhirurgiya. 2015;19(1):84-9. (In Russ.) doi:10.21688/1681-3472-2015-1-84-89.Tian DH, Wan B, Bannon PG et al. A meta-analysis of deep hypothermic circulatory arrest versus moderate hypothermic circulatory arrest with selective antegrade cerebral perfusion. J. Ann Cardiothorac Surg 2013;2(2):148-158. doi:10.3978/j.issn.2225-319X.2013.03.13.Tian DH, Wan B, Bannon PG et al. A meta-analysis of deep hypothermic circulatory arrest versus moderate hypothermic circulatory arrest with selective antegrade cerebral perfusion. J. Ann Cardiothorac Surg. 2013;2(2):148-58. doi:10.3978/j.issn.2225-319X.2013.03.13.Numata S1, Tsutsumi Y, Monta O, et al. Acute type A aortic dissection repair with mildto-moderate hypothermic circulatory arrest and selective cerebral perfusion. The Journal of cardiovascular surgery. 2015;56(4):525-30.Numata S, Tsutsumi Y, Monta O, et al. Acute type A aortic dissection repair with mildtomoderate hypothermic circulatory arrest and selective cerebral perfusion. The Journal of cardiovascular surgery. 2015;56(4):525-30.Okita Y, Miyata H, Motomura N, Takamoto S. A study of brain protection during total arch replacement comparing antegrade cerebral perfusion versus hypothermic circulatory arrest, with or without retrograde cerebral perfusion: Analysis based on the Japan Adult Cardiovascular Surgery Database. J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 2015;149(2):65-73. doi: 10.1016/j.jtcvs.2014.08.070.Okita Y, Miyata H, Motomura N, Takamoto S. A study of brain protection during total arch replacement comparing antegrade cerebral perfusion versus hypothermic circulatory arrest, with or without retrograde cerebral perfusion: Analysis based on the Japan Adult Cardiovascular Surgery Database. J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 2015;149(2):65-73. doi:10.1016/j.jtcvs.2014.08.070.Malvindi PG, Scrascia G, Vitale N. Is unilateral antegrade cerebral perfusion equivalent to bilateral cerebral perfusion for patients undergoing aortic arch surgery? Interact Cardiovasc Thorac Surg. 2008;7(5):891—897. doi:10.1510/icvts.2008.184184.Malvindi PG, Scrascia G, Vitale N. Is unilateral antegrade cerebral perfusion equivalent to bilateral cerebral perfusion for patients undergoing aortic arch surgery? Interact Cardiovasc Thorac Surg. 2008;7(5):891-7. doi:10.1510/icvts.2008.184184.Misfeld M, Mohr F, Etz C. Best strategy for cerebral protection in arch surgery — antegrade selective cerebral perfusion and adequate hypothermia. Ann Cardiothorac Surg 2013;2(3):331—338. doi:10.3978/j.issn.2225-319X.2013.02.05.Misfeld M, Mohr F, Etz C. Best strategy for cerebral protection in arch surgery — antegrade selective cerebral perfusion and adequate hypothermia. Ann Cardiothorac Surg. 2013;2(3):331-8. doi:10.3978/j.issn.2225-319X.2013.02.05.Angeloni E, Benedetto U, Takkenberg JJ, et al. Unilateral versus bilateral antegrade cerebral protection during circulatory arrest in aortic surgery: a meta-analysis of 5100 patients. J Thorac Cardiovasc Surg 2014;147(1):60—67. doi:10.1016/j.jtcvs.2012.10.029.Angeloni E, Benedetto U, Takkenberg JJ, et al. Unilateral versus bilateral antegrade cerebral protection during circulatory arrest in aortic surgery: a meta-analysis of 5100 patients. J Thorac Cardiovasc Surg. 2014;147(1):60-7. doi:10.1016/j.jtcvs.2012.10.029.Ozatik MA, Kocabeyoglu S, Kü‘cüker SA, et al. Neurochemical markers during selective cerebral perfusion via the right brachial artery. Interact. Cardiovasc. Thorac. Surg. 2010;10(6):948–952. doi:10.1510/icvts.2009.228858.Ozatik MA, Kocabeyoglu S, Kücüker SA, et al. Neurochemical markers during selective cerebral perfusion via the right brachial artery. Interact. Cardiovasc. Thorac. Surg. 2010;10(6):948-52. doi:10.1510/icvts.2009.228858.Bakhtiary F, Dogan S, Zierer A, et al. Antegrade cerebral perfusion for acute type A aortic dissection in 120 consecutive patients. Ann. Thorac. Surg. 2008;85(2):465–469. doi:10.1016/j.athoracsur.2007.10.017.Bakhtiary F, Dogan S, Zierer A, et al. Antegrade cerebral perfusion for acute type A aortic dissection in 120 consecutive patients. Ann. Thorac. Surg. 2008;85(2):465-9. doi:10.1016/j.athoracsur.2007.10.017.Белов Ю.В., Чарчян Э.Р., Аксельрод Б.А., и др. Защита головного мозга и внутренних органов при реконструктивных вмешательствах на дуге аорты: особенности интраоперационной тактики и мониторинга. 2016;20(4):34-44. doi:10.21688-1681-3472-2016-4-34-44Belov YuV, Charchyan ER, Akselrod BA, et al. Cerebral and visceral organ protection during aortic arch surgery. Intraoperative tactics and monitoring details. Patologiya krovoobrashcheniya i kardiokhirurgiya. 2016;20(4):34-44. (In Russ.) doi:10.21688-1681-3472-20164-34-44.Di Eusanio M, Schepens MA, Morshuis WJ. et al. Antegrade selective cerebral perfusion during operations on the thoracic aorta: factors influencing survival and neurologic outcome in 413 patients. J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 2002;124:1080–1086.Di Eusanio M, Schepens MA, Morshuis WJ, et al. Antegrade selective cerebral perfusion during operations on the thoracic aorta: factors influencing survival and neurologic outcome in 413 patients. J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 2002;124:1080-6.Бокерия Л.А., Гарманов С.В. Хирургическое лечение аневризм восходящего отдела и дуги аорты в условиях селективной антеградной перфузии головного мозга. Анналы хирургии. 2013;3:23-30. УДК 616.132.13-007.64-089:612.824Bockeria LA, Garmanov SV. Surgical treatment of aneurysms of the ascending aorta and aortic arch with the use of selective antegrade cerebral perfusion. Annaly Khirurgii.2013;3:23-30. (In Russ.) Бокерия Л. А., Гарманов С. В. Хирургическое лечение аневризм восходящего отдела и дуги аорты в условиях селективной антеградной перфузии головного мозга. Анналы хирургии. 2013;3:23-30.Shi-Min Yuan. Biomarkers of cerebral injury in cardiac surgery. Anatol J Cardiol. 2014;14(7):638-645. doi:10.5152/akd.2014.5321.Shi-Min Yuan. Biomarkers of cerebral injury in cardiac surgery. Anatol J Cardiol. 2014;14(7):638-45. doi:10.5152/akd.2014.5321.Schaefer ST, Koenigsperger S, Olotu C, Saller T. Biomarkers and postoperative cognitive function: could it be that easy? Curr Opin Anaesthesiol. 2019;32(1):92-100. doi:10.1097/ACO.0000000000000676.Schaefer ST, Koenigsperger S, Olotu C, Saller T. Biomarkers and postoperative cognitive function: could it be that easy? Curr Opin Anaesthesiol. 2019;32(1):92-100. doi:10.1097/ACO.0000000000000676.Сосновский Е.А., Пурас Ю.В., Талыпов А.Э. Биохимические маркеры черепно-мозговой травмы. Нейрохирургия. 2014;(2):83-91. doi:10.17650/1683-3295-2014-0-2-83-91Sosnovsky EA, Puras JV, Talypov AE. Biochemical markers of head injury. Russian journal of neurosurgery. 2014;(2):83-91. (In Russ.) doi:10.17650/1683-3295-2014-0-2-83-91.Newman MF, Grocott HP, Mathew JP. et al. Report of the substudy assessing the impact of neurocognitive function on quality of life 5 years after cardiac surgery. Stroke. 2001;32(12):2874–2881. doi:10.1161/hs1201.099803Newman MF, Grocott HP, Mathew JP, et al. Report of the substudy assessing the impact of neurocognitive function on quality of life 5 years after cardiac surgery. Stroke. 2001;32(12):2874-81. doi:10.1161/hs1201.099803.Бокерия Л.А., Голухова Е.З., Полунина А.Г. и др. Когнитивные функции после операций с искусственным кровообращением в раннем и отдаленном послеоперационном периоде. Креативная кардиология. 2011;2:71–88.Bokeriia LA, Golukhova EZ, Polunina AG, et al. Cognitive functions after on-pump operations at early and delayed postoperative follow-ups. Kreativnaya kardiologiya. 2011;(2):71-88. (In Russ.)Шнайдер Н.А., Шпрах В.В., Салмина А.Б. Постоперационная когнитивная дисфункция (диагностика, профилактика, лечение). Красноярск: КрасГМА, 2005 p. 96. УДК 616.8-000.1.Shnayder NA, Shprakh VV, Salmina AB. Post-operative cognitive dysfunction. Krasnoyarsk: KrasGMA, 2005 p. 96. (In Russ.)Rasmussen LS, Larsen K, Houx P. et al. The assessment of postoperative cognitive function. Acta Anaesth. Scand. 2001;45(3):275–289. doi:10.1034/j.1399-6576.2001.045003275.x.Rasmussen LS, Larsen K, Houx P, et al. The assessment of postoperative cognitive function. Acta Anaesth. Scand. 2001;45(3):275-89. doi:10.1034/j.1399-6576.2001.045003275.x.Новицкая-Усенко Л.В. Послеоперационная когнитивная дисфункция в практике врача-анестезиолога. Медицина неотложных состояний. 2017;4(83): 9-15. doi:10.22141/2224-0586.4.83.2017.107418.Novitskaya-Usenko LV. Post-operative cognitive dysfunction in an anesthesiologist’s practice. Meditsina neotlozhnykh sostoyaniy. 2017;4(83):9-15. (In Russ.) doi:10.22141/2224-0586.4.83.2017.107418.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.