Bibliographic Metadata

Title
Cerebral biomarkers and cerebral monitoring : A retrospective, exploratory data analysis / eingereicht von Sabrina Stelzl
Additional Titles
Zerebrale Biomarker und zerebrales monitoring - Eine retrospektive, explorative Datenanalyse
AuthorStelzl, Sabrina
Thesis advisorHermon, Michael
Published2018
Description81 Blatt : Diagramme
Institutional NoteMedizinische Universität Wien, Diplomarb., 2018
Annotation
Abweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers
Date of SubmissionSeptember 2018
LanguageEnglish
Document typeThesis (Diplom)
Keywords (DE)Protein S100 / Neuron-spezifische Enolase / zerebrales Monitoring / NIRS / Pädiatrie / kongenitale Herzerkrankung
Keywords (EN)Protein S100 / neuron-specific enolase / cerebral monitoring / NIRS / pediatrics / congenital heart disease
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Abstract (German)

Hintergrund und Rationale: Ein erhebliches Problem nach kardiochirurgischen Eingriffen ist die zerebrale Schädigung mit beträchtlichen neurologischen Defiziten. Zerebrale Biomarker sowie die Sauerstoffversorgung des Gehirns sollen mit dem Outcome der Patienten in Verbindung stehen. Daher ist bereits intraoperatives Monitoring der zerebralen Perfusion wichtig, um das neurologische Outcome zu verbessern. Die Biomarker sollen als Prädiktor für das klinische postoperative Outcome der Patienten fungieren.

Studienziel: Das Hauptziel der Studie war es herauszufinden, ob bestimmte zerebrale Biomarker (Protein S100 und Neuron-spezifische Enolase) bei Patienten nach einer Herzoperation erhöht sind und ob die Höhe dieser Werte einen statistisch signifikanten Zusammenhang mit dem primären (Überleben) und dem sekundären (neurologischen) Outcome dieser Patienten hat. Ein weiteres Ziel war die Analyse der gemessenen regionalen zerebralen Sauerstoffsättigung. Es soll aufgezeigt werden, ob eine niedrige regionale zerebrale Sauerstoffsättigung mit einem schlechten Outcome der Patienten korreliert.

Methoden und Patienten: Die Studienpopulation bestand aus 369 Patienten mit einer kongenitalen Herzerkrankung. Sie waren zwischen 2011 und 2015 auf der pädiatrischen Intensivstation an der Universitätsklinik für Kinder- und Jugendheilkunde in Wien stationär zur postoperativen Behandlung. Die Biomarker Protein S100 und Neuron-spezifische Enolase wurden 12 bis 24 Stunden nach der Operation aus dem Blut bestimmt. Die regionale zerebrale Sauerstoffsättigung wurde mittels Nahinfrarotspektroskopie kontinuierlich 24 bis 72 Stunden nach der Operation sowie intraoperativ gemessen. Folgende Patientendaten wurden retrospektiv erhoben: demographische Daten, Diagnosen, Outcome, Vital- und Laborparameter, intraoperativ gemessene Parameter, verschiedene Therapien und sonstige Interventionen.

Ergebnisse: Es wurden signifikant höhere Werte von Protein S100 bei Patienten gemessen, welche den Aufenthalt auf der Intensivstation nicht überlebt haben. Keine signifikanten Unterschiede zeigten sich zwischen Protein S100 Werten und dem sekundären Outcome. Neuron-spezifische Enolase war zwar bei Patienten nach der Herzoperation erhöht, jedoch waren die Werte nicht signifikant. Die intra- und postoperativ gemessene regionale zerebrale Sauerstoffsättigung korreliert mit dem primären und sekundären Outcome der Patienten. Diese Werte waren signifikant erniedrigt bei Patienten mit schlechtem Outcome.

Schlussfolgerung: Wir schließen aus dieser Studie, dass Protein S100 als guter Prädiktor für das primäre Outcome fungiert. Die regionale zerebrale Sauerstoffsättigung spielt eine Rolle für ein gutes primäres und sekundäres Outcome der Patienten in dieser Studie.

Abstract (English)

Background and rationale: A main problem after cardiac surgery is cerebral injury with neurologic disorders. Cerebral serum biomarkers and the regional oxygenation levels may correlate with the patients primary and secondary outcome. Therefore, an intraoperative monitoring of the cerebral oxygenation is important to improve the patients outcome after the operation. The cerebral biomarkers are employed as a predictor of clinical outcome of patients after operation.

Study objectives: The primary endpoint of this study was to analyse if serum levels of specific cerebral biomarkers (protein S100 and neuron-specific enolase) are significantly elevated in patients after cardiac surgery and correlate with the primary (survival) and secondary (neurological) outcome of these patients. Another objective was to determine the intra- and postoperative regional cerebral oxygenation and find a possible correlation to the patients outcome.

Methods and patients: The study population included 369 patients diagnosed with congenital heart disease after congenital heart surgery. Patients were admitted to the pediatric intensive care unit postoperatively between 2011 and 2015. The cerebral biomarkers protein S100 and neuron specific enolase were determined in blood serum 12 to 24 hours after the operation. The regional cerebral oxygen saturation was continuously measured 24 to 72 hours after the operation as well as intraoperatively, using near-infrared spectroscopy. The following data were collected retrospectively: demographic data, diagnosis, outcome, vital and laboratory parameters, intraoperatively measured parameters, supportive care treatment and further interventional variables.

Results: We found significantly higher values of protein S100 in patients who did not survive until their discharge from hospital than in patients who survived. No significant differences were found between protein S100 and the secondary outcome. Neuron-specific enolase was also elevated in patients who did not survive, but the results were not statistically significant. The intra- and postoperatively measured regional cerebral oxygen saturation correlated with the primary and secondary outcome of the patients. These values were significantly lower in patients with good outcome.

Conclusion: We conclude that protein S100 is a good marker for primary outcome. The regional cerebral oxygen saturation is an indicator for good primary and secondary outcome after cardiac surgery.