Cerebrale perfusie bij neonatale hartchirurgie: Kunnen we de schade beperken?

Aangeboren hartafwijkingen moeten vaak al op neonatale leeftijd worden
gecorrigeerd door middel van een open-hartoperatie met gebruik van een
hart-long machine. Na de operatie is er veelal sprake van een inflammatoire
reactie die met name het gevolg is van contact van bloed met 'vreemd lichaam'
en ischemie/ reperfusie reactie. Een dysbalans van zowel het aangeboren als het
specifieke immuunsysteem ligt hieraan ten grondslag. Tenslotte kan hierbij een
systemische inflammatie ontstaan met endotheelschade, welke uiteindelijk kan
resulteren in multi-orgaan falen.

Met name de hersenen zijn gevoelig voor de ischemie/reperfusie, waardoor
zuigelingen een verhoogde kans hebben op hersenschade en
ontwikkelingsachterstand. Het gebruik van een perfusie techniek waarbij
selectief het brein wordt geperfundeerd (antegrade cerebrale perfusie, ACP) zou
mogelijk deze hersenschade kunnen verminderen dan wel voorkomen. Echter
onderzoek op dit gebied toont tegenstrijdige resultaten en is het niet
duidelijk of deze antegrade perfusie beter is op korte danwel lange termijn in
vergelijking met diepe hypotherme circulatoire arrest (DHCA).

Primair doel:
Het vergelijken van de perfusietechnieken DHCA en ACP bij zuigelingen met een
congenitale hartafwijking die een open-hart operatie ondergaan op het ontstaan
van hersenschade, gemeten als postoperatieve MRI-laesies.

Secundaire doelen:
Een belangrijke secundaire uitkomstmaat is het aantonen van een verhoogde
concentratie van hersenschade markers tijdens dan wel direct na de operatie op
de Intensive-Care. Deze markers zullen gecorreleerd worden aan hersenfunctie
(aEEG en NIRS), afwijkingen op de MRI en de neurologische ontwikkeling. Op deze
wijze kan door een stijging van de markers inzichtelijk worden gemaakt of in
een vroeg stadium er aanwijzingen zijn voor een verminderde perfusie van
organen dan wel schade. Het is niet duidelijk vanuit de literatuur welke
hersenschade marker het betrouwbaarste is. Vandaar dat meerdere markers worden
onderzocht. Tevens is het belangrijk om de inflammatie lokaal in de hersenen en
systemisch tussen beide groepen te vergelijken.

Onze hypothese is dat neonaten geopereerd met gebruik van ACP als
perfusiemethode minder hersenschade, minder systemische inflammatie, minder
endotheelactivatie, minder orgaanschade en een betere neurologische
ontwikkeling zullen hebben.

In deze RCT zullen 30-50 zuigelingen met een congenitale hartafwijking een
open-hartoperatie ondergaan, dan wel met behulp van DHCA, dan wel ACP. Beide
technieken worden op dit moment naast elkaar gebruikt, maar zullen in deze
studie door middel van randomisatie met elkaar worden vergeleken.

De immunologische mechanismen worden vergeleken door serum cytokines te bepalen
en met name de rol van T-cellen te onderzoeken door fenotypering en functionele
testen. De endotheelactivatie en hersen- darm-, lever- en nierschade zullen
worden onderzocht zowel met behulp van recent ontwikkelde specifieke
schademarkers als met speciale functionele testen. Hersenfunctie rondom de
operatie en op de intensive care zal worden gemonitord door middel van
amplitude geintegreerd EEG (aEEG) en near infrared spectroscopie (NIRS) en
gecorreleerd worden aan MRI en echo opnamen van het brein. Vervolgens zullen de
zuigelingen worden vervolgd over een periode van 9 maanden wat betreft hun
orgaan functies en neurologische ontwikkeling.

De kinderen uit deze studie zullen de doelgroep zijn in een nog op te zetten
lange termijn studie (8 jaar en langer), mits hiervoor METC toestemming is
verkregen.

De ene groep zuigelingen zal geopereerd worden met behulp van Diep Hypotherme Circulatoir Arrest (DHCA), de andere met Antegrade Cerebrale Perfusie (ACP).

De kinderen ondergaan een open-hartoperatie, waarbij door middel van
randomisatie, ze danwel worden geopereerd met behulp van diepe hypotherme
arrest danwel met antegrade perfusie. Op dit moment worden deze beide
technieken wereldwijd toegepast en vinden beide technieken op
gestandaardiseerde wijze plaats binnen het kinder hartcentrum van het
UMCUtrecht. Het is niet duidelijk welke techniek superieur is. Zodoende bestaat
er geen specifieke belasting of extra risico voor een van de beide technieken
voor de kinderen.

Bloed dat wordt afgenomen zal altijd in verhouding zijn tot de grootte en
hemodynamische stabiliteit van het kind, dit is in een andere studie door onze
onderzoeksgroep veilig gebleken. Dit maakt het onwaarschijnlijk dat dit nu bij
dezelfde patiëntenpopulatie wel zal optreden. De gebruikte monitoring van
hersenfunctie en -schade (aEEG, NIRS, echo en MRI) wordt niet geacht belastend
te zijn voor de zuigeling en behoort op dit moment tot de reguliere zorg op
onze afdeling. MRI scans worden veilig bevonden, en zullen onder directe
supervisie van een kinderanesthesioloog plaatsvinden.

De tijd die gepaard gaat met het follow-up onderzoek na de reguliere controles
op de polikliniek van de kindercardiologen vergen mogelijk nog de meeste
investering van ouders en kind (2 maal 45 minuten tijdens reguliere polikliniek
bezoek in het eerste jaar na de hartoperatie).