Open Access

Christian Sodemann

• Bei Operationen am offenen Herzen kann in den Herzkammern verbliebene Restluft zur Entstehung von Gasembolien führen, die ihrerseits neurokognitive Defizite verursachen. Die Flutung des Thorax mit Kohlendioxid soll hierbei geeignet sein, die im Herzen verbleibende Luftmenge zu verringern. Ein protektiver Effekt von Kohlendioxid-Insufflation auf die postoperative Gehirnfunktion wurde bisher jedoch noch nicht in klinischen Studien nachgewiesen. In unserer Studie waren 80 Patienten einbezogen, die sich einer Herzklappenoperation mit Sternotomie unterziehen mussten. Sie wurden randomisiert in eine Therapie- und eine Kontrollgruppe. Die präoperativen Untersuchungen der Patienten beinhalteten eine neurokognitive Testbatbatterie aus 6 Einzeltests und die Messung auditorischer Ereignis-korrelierter Potentiale (P300) als Maß für die präoperative Gehirnfunktion. Die neurokognitiven Tests und die P300-Messungen wurden am 5. postoperativen Tag unter gleichen Bedingungen wiederholt. Als neurokognitives Defizit wurde eine Verschlechterung von mindestens 20 % zur Voruntersuchung in 2 oder mehr Tests definiert. Die Gruppen wiesen keine signifikanten Unterschiede bezüglich wichtiger klinischer Parameter auf. Insbesondere die gemessenen Latenzen der P300-Messung unterschieden sich präoperativ nicht zwischen den beiden Gruppen. Fünf Tage nach der Operation waren diese Latenzen im Gruppenvergleich signifikant verlängert im Vergleich zur Vormessung. Die Gruppen unterschieden sich nicht im Vergleich der Parameter Mortalität, Auftreten von zerebrovaskulären Ereignissen und Durchgangssyndromen, sowie bezüglich der Intubationszeiten und der Krankenhausaufenthaltsdauer. Ebenso konnten in der neurokognitiven Testbatterie keine signifikanten Unterschiede dargestellt werden. Wir konnten in dieser Studie zeigen, dass die Verlängerung der postoperativ gemessenen P300-Latenz, die einen objektiven Messwert für Gehirnschäden nach Operationen am offenen Herzen darstellt, durch die Flutung des Operationsfeldes mit CO2 signifikant reduziert wurde. Die klinischen Befunde und neurokognitiven Tests korrelierten nicht zwangsläufig mit diesen Ergebnissen, stellten sich jedoch für diese Form der Studie als ungeignet heraus, da sie nicht empfindlich genug reagieren und nicht optimal für dieses Patientenkollektiv verwendbar waren. Trotzdem sollte die Kohlendioxid-Insufflation bei allen Operationen am offenen Herzen eingesetzt werden um die Entstehung von neurokognitiven Defiziten nach der Operation zu reduzieren oder gar ganz zu verhindern.
• The aim of this study was to investigate the impact of carbon dioxide field flooding as a method to reduce air embolism during open-heart surgery and its effects on postoperative brain function. Air emboli released from incompletely deaired cardiac chambers may cause neurocognitive decline after open-heart surgery. Carbon dioxide field flooding is reported to reduce residual intracavital air during cardiac surgery. A protective effect of carbon dioxide insufflation on postoperative brain function remained unproven in clinical trials. In our study we observed 80 patients undergoing heart valve operations via median sternotomy. They were randomly assigned to either carbon dioxide insufflation or unprotected controls. Preoperative evaluation included neurocognitive test batteries consisting of six different tests, and objective measurements of brain function by means of P300 auditory event-related potentials. Neurocognitive testing and P300 measurements were repeated on postoperative day 5. A neurocognitive deficit was defined as a 20 % decrement to the previous value in 2 or more tests. The groups did not differ significantly as to important preoperative clinical variables. Preoperative P300 peak latencies were equal for the protected group and for controls. Five days after surgery, P300 peak latencies were significantly prolonged in the control group in comparison with the protected group. Clinical outcome was comparable as for mortality and cerebrovascular events, confusional syndromes or other clinical variables as intubation time or hospital stay. Neurocognitive test batteries did not reveal differences between groups. We concluded that prolongation of postoperative P300 peak latency, an objective parameter for brain damage after open-heart surgery, was significantly reduced with carbon dioxide field flooding in this randomized clinical trial. Even if these findings were not supported by clinical results or neurocognitive test batteries, which seem to be less discriminative in clinical trials, carbon dioxide field flooding should be performed in all patients undergoing open heart surgery to reduce neurocognitive decline.