Kerckhoff-Klinik, Zentrum für Kardiologie und Herzchirurgie

• Sie sind hier:

• Startseite
• Forschung
• Klinische Forschung
• Herzchirurgie
• Medex Studie

Medex (MicroEmbolism During Extracorporal Circulation)

Hintergrund der Studie:

Trotz intensiver Forschungsaktivität ist der Zusammenhang zwischen zerebralen Mikroembolien und persistierenden neuropsychologischen Defiziten nach Eingriffen unter Verwendung der Herz-Lungenmaschine bisher unzureichend geklärt.

Während herzchirurgischer Eingriffe unter Verwendung der Herz-Lungenmaschine können eine Vielzahl neurologischer Komplikationen auftreten: Neben Hirninfarkten, weist ein großer Teil der Patienten neuropsychologische Defizite auf, die z.T. noch Monate und Jahre später nachweisbar sind. Intraoperative Mikroembolien werden für eine Vielzahl dieser neurologischen Komplikationen verantwortlich gemacht. Obgleich die genaue Zusammensetzung des embolischen Materials schwer zu bestimmen ist, erscheint es wahrscheinlich, dass überwiegend Gasbläschen, Fragmente atherosklerotischer Plaques sowie Fettembolien für die Entstehung verantwortlich sind. Neben Mikroembolien werden jedoch eine Reihe weiterer Faktoren für das Auftreten neuropsychologischer Defizite diskutiert.

Zahlreiche Arbeiten belegen einen Zusammenhang zwischen der Anzahl der intraoperativ detektierbaren zerebralen Mikroembolien und postoperativ neu aufgetretenen neuropsychologischen Defiziten. Dabei scheint nicht nur die Anzahl, sondern auch die Zusammensetzung der Embolien einen Einfluss zu haben. In diesem Zusammenhang kommt möglicherweise dem Ausmaß atherosklerotischer Veränderungen der Aorta ascendens eine Bedeutung zu.

Mit diesem Studiendesign sollen konkret folgende Fragen geklärt werden:

• Besteht ein Zusammenhang zwischen der Anzahl, Zusammensetzung und dem Zeitpunkt des Auftretens intraoperativ detektierbarer Mikroembolien und dem Nachweis fokaler Ischämien in der MRT?

• Besteht ein Zusammenhang zwischen der Anzahl, Zusammensetzung und dem Zeitpunkt des Auftretens von Mikroembolien und den neuropsychologischen Defiziten nach 3 Tagen / 3 Monaten?

• Korrelieren die in der diffusionsgewichteten MRT nachweisbaren „klinisch stummen“ fokalen Ischämien mit neuropsychologischen Defiziten?

• Besteht eine Korrelation zwischen der Anzahl und der Zusammensetzung zerebraler Mikroembolien und dem Anstieg von laborchemisch messbaren Hirnläsionen?

• Besteht ein Zusammenhang zwischen fokalen Ischämien in der MRT und dem Anstieg von laborchemisch messbaren Hirnläsionen?

• Besteht eine Korrelation zwischen neuropsychologischen Defiziten und dem Anstieg von laborchemisch messbaren Hirnläsionen?

Material und Methode:

Dreiarmige, randomisierte Studie zur Klärung der klinischen Relevanz solider und gasförmiger zerebraler Mikroembolien während elektiver CABG-Eingriffen.

Einschluss von 150 Patienten (50 pro Gruppe), eine Gruppe mit Verwendung einer Luftfalle in der arteriellen Linie der Herz-Lungenmaschine, der dynamic bubble trap (DBT Abb.1) zur Verminderung der Anzahl gasförmiger Mikroembolien.

Abb. 1 - DBT - Luftfalle

Eine weitere Gruppe mit Verwendung von Embol-X Aortenkanülen (Abb. 2), die mit einer Fangvorrichtung ausgestattet sind , die sich nach Einführung des Katheters in die Aorta ascendens entfaltet und solide Partikel aus der Aorta ascendens und dem Herzen abfangen kann.

Abb.2:Embol X Aortenkanüle

In der Kontrollgruppe wurden die bypasschirurgischen Eingriffe nach dem hausüblichen Protokoll durchgeführt werden.

Nachweismethode:

Die zerebrale Magnetresonanztomographie ermöglicht den Nachweis postoperativ neu aufgetretender kleinster Hirnschädigung. Mit Hilfe des diffusionsgewichteten zerebralen MRT liegt eine Technik vor, die den Nachweis kleinster embolischer Hirninfarkte mit hoher Sensitivität und Spezifität und zugleich erstmals eine eindeutige Abgrenzung von vorbestehenden Hirnschädigungen ermöglicht.

In Ergänzung zu der bisher üblichen indirekten Quantifizierung zerebraler Schädigungen anhand neuropsychologischer Testverfahren soll in dieser Studie zusätzlich ein direkter Nachweis struktureller Hirnschädigungen erfolgen. Durch den Abgleich mit klinisch-neurologischen und neuropsychologischen Befunden soll im Nebenschluss die Relevanz
der im diffusionsgewichteten MRT sichtbaren Veränderungen charakterisiert werden.

Ergebnisse:

Überraschenderweise kamen in der MRT-Diagnostik postoperativ nur bei 13.4% der Patienten frische subklinische Mikroinfarkte zur Darstellung, während dies in der früheren Untersuchung nach Aortenklappenersatz in 32.4% der Patienten der Fall war.

Die intraoperative Mikroemboliedetektion zeigte eine deutliche Reduktion der Embolisationsrate in der DBT-Gruppe an, was für die Wirksamkeit der Gasbläschenfalle spricht.

In der EMBOL-X-Gruppe war keine signifikante Verminderung der Gesamtembolisationsrate zu verzeichnen.

In der neuropsychologischen Testung nach drei Monaten wiesen alle drei Gruppen deutliche Defizite auf. Patienten, die mit der Gasbläschenfalle operiert wurde zeigten im Vergleich mit der Kontrollgruppe jedoch signifikant bessere Ergebnisse in den Exekutivfunktionen (p=0.032) und im Bereich des verbalen Kurzteitgedächtnisses (p=0.028).

Der Einsatz des EMBOL-X-Filters führte hingegen zu keiner Verbesserung neuropsychologischer Funktionen.

Als Konsequenz der MEDEX-Studie wird in der Kerckhoff-Klinik seither der Gasbläschenfilter routinemäßig bei allen Bypass-Operationen eingesetzt.