Low S100β measurements via jugular venous bulb catheter during pulsatile perfusion in coronary bypass grefting operations

Abstract

Background/Aim: Although it has been thought that the complications due to non-pulsatile blood flow should decrease with the utilization of pulsatile perfusion during cardiopulmonary bypass (CPB), there is not enough literature about the probable beneficial effects on cerebral perfusion. In this study we aimed to determine whether the utilization of pulsatile or non-pulsatile CPB makes a difference on the cerebral circulation by the measurements of biochemical serum markers and the jugular bulb oxygen saturation (SjVO2) in addition to near- infrared spectroscopy (NIRS). Material and Methods: Eighteen patients scheduled for coronary revascularization on CPB were included in the study. After aortic clamping, nonpulsatile and pulsatile perfusion were both performed for 10-minute periods. S100ß, adrenomedullin (ADM), NSE and SjVO2 measurements were performed 10 minutes before anesthesia, during non-pulsatile perfusion, during pulsatile perfusion and 10 minutes after CPB. Niroxope 401 was used for NIRS measurements. Results: Fourteen patients were male (77.8 %) and four patients were female (22.2 %). The mean age was 59.06±10.40 and the mean ejection fraction was 50.67 ± 13.39 %. There were no statistical differences between the two perfusion regimes with regard to the mean arterial blood pressures (67.26±7.01/68.71±527 mmHg) and the serum hemoglobin levels (8.64±1.32/8.51±1.29 mg/dl). The postoperative neurocognitive dysfunction rate was 27.8 % and the cerebrovascular event rate was 11.1 %. The increasing values of s100β during non-pulsatile perfusion were decreased significantly with pulsatile perfusion. Off-pump NSE levels and ADM levels during pulsatile perfusion and after CPB were statistically higher. There were no statistical differences between the perfusion types for NSE, SjVO2 and NIRS measurements. Conclusion: The decrease in s100β levels during pulsatile perfusion is the striking point of this study. We think that there is a need for more studies with extended patient series to prove that the neurologic complications due to CPB should decrease with pulsatile perfusion.

Amaç: Kardiyopulmoner baypas (KPB) sırasında pulsatil perfüzyon kullanımı ile pulsatil olmayan dolaşıma bağlı komplikasyonların azalacağı düşünülse de, pulsatilitenin serebral perfüzyon üzerine olası yararlı etkileri konusunda yeterli literatür bulunmamaktadır. Bu çalışmada, yakın kızılötesi spektroskopi (NIRS) kayıtlarına ek olarak biyokimyasal serum belirteçleri ve juguler bulbus oksijen satürasyonu (SjVO2) ölçümleri yapılarak pulsatil veya pulsatil olmayan KPB kullanımının serebral dolaşım üzerinde fark oluşturup oluşturmadığını göstermeyi amaçladık. Yöntem: KPB ile koroner revaskülarizasyon planlanan 18 hasta çalışmaya dahil edildi. Aorta klemp edildikten sonra, 10 dakikalık periyotlar boyunca non-pulsatil ve pulsatil perfüzyon uygulaması yapıldı. Anesteziden 10 dakika önce, pulsatil olmayan perfüzyon sırasında, pulsatil perfüzyon sırasında ve KPB'den 10 dakika sonra S100ß, adrenomedullin (ADM), NSE ve SjVO2 ölçümleri yapıldı. NIRS ölçümleri için Niroxope 401 kullanıldı. Bulgular: Çalışmaya alınan 14 hasta (% 77,8) erkek ve 4 hasta (% 22,2) kadındı. Ortalama yaş 59.06 ± 10.40 ve ortalama ejeksiyon fraksiyonu % 50.67 ± 13.39 idi. KPB sırasındaki ortalama arteriyel kan basınçları (67.26 ± 7.01 / 68.71 ± 527 mmHg) ve serum hemoglobin seviyeleri (8.64 ± 1.32 / 8.51 ± 1.29 mg / dl) açısından iki perfüzyon rejimi arasında istatistiksel fark yoktu. Postoperatif nörokagnitif disfonksiyon oranı % 27,8 ve serebrovasküler olay oranı % 11,1 idi. Pulsatil olmayan perfüzyon sırasında artan s100β değerlerinin pulsatil perfüzyon ile önemli ölçüde azaldığı görüldü. Pulsatil perfüzyon sırasında ve KPB sonlandırıldıktan sonraki dönem NSE seviyeleri ve ADM seviyeleri istatistiksel olarak daha yüksekti. NSE, SjVO2 ve NIRS ölçümleri için perfüzyon türleri arasında istatistiksel olarak fark yoktu. Sonuç: Pulsatil perfüzyon sırasında s100β seviyelerindeki düşüş, bu çalışmanın çarpıcı noktasıdır. Pulsatil perfüzyon ile KPB'ye bağlı nörolojik komplikasyonların azalması gerektiğini kanıtlamak için genişletilmiş hasta serileri ile daha fazla çalışmaya ihtiyaç olduğunu düşünüyoruz.