Περιεγχειρητική διαχείριση χειρουργικών ασθενών υπό αντιπηκτική αγωγή - χειρουργική και αναισθησιολογική αντιμετώπιση

Εισαγωγή Η περιεγχειρητική διαχείριση των ασθενών υπό αντιπηκτική αγωγή αποτελεί ένα περίπλοκο πρόβλημα και απαιτεί την συμμετοχή πολλών εμπλεκόμενων ιατρικών ειδικοτήτων. Προϋποθέτει επίσης σαφή γνώση των μηχανισμών και των διαταραχών της πήξης ή της αιμόστασης αλλά και της φαρμακολογικής δράσης των αντιπηκτικών φαρμάκων. Η αιμόσταση είναι μια πολύπλοκη διαδικασία που παθοφυσιολογικά έχει ως σκοπό την προφύλαξη από αιμορραγίες αλλά και τη διατήρηση της ομαλής ροής του αίματος. Η πρωτογενής αιμόσταση λαμβάνει χώρα άμεσα (εντός δευτερολέπτων) με τη σύσπαση του τραυματισμένου αγγείου. Στη δευτερογενή αιμόσταση συμμετέχουν πάνω από δώδεκα παράγοντες πήξης του αίματος. Καθώς σχηματίζεται το αιμοπεταλιακό βύσμα, σχεδόν ταυτόχρονα ενεργοποιούνται οι πρωτεΐνες πήξης του πλάσματος που οδηγούν στο σχηματισμό αιμοστατικού πήγματος 3-6 λεπτά αργότερα. Βασικός στόχος της πήξης είναι η μετατροπή του διαλυτού ινωδογόνου σε αδιάλυτο ινώδες, το οποίο περικυκλώνει και διατρέχει το αιμοπεταλιακό βύσμα. Αργότερα, θα εισχωρήσουν ινοβλάστες που θα σχηματίσουν συνδετικό ιστό σε 7-10 ημέρες. Περιγραφικά η διαδικασία αναφέρεται ως καταρράκτης πήξης στην οποία διακρίνονται η ενδογενής και η εξωγενής οδός. Ο μηχανισμός της ινωδόλυσης ανταγωνίζεται, προς ισορροπία των μηχανισμών πήξης του αίματος και ενεργοποιείται με κατευθύνσεις τη λύση του θρόμβου και την αποκατάσταση της ομαλής ροής του αίματος. Κεντρικό ένζυμο της ινωδόλυσης είναι η πλασμίνη. Η αιμόσταση και η ινωδόλυση διατηρούνται σε λεπτή ισορροπία μεταξύ τους με τη δράση: • των ενζυμικών συστημάτων • των αναστολέων και ενεργοποιητών • των μηχανισμών αρνητικής ανάδρασης και αυτορύθμισης. Η διαταραχή της ισορροπίας αυτής μπορεί να οδηγήσει σε αιμορραγία ή σε θρόμβωση. Για το λόγο αυτό, η αντιθρομβωτική αγωγή η οποία πάντα ενέχει τον κίνδυνο σοβαρών ανεπιθύμητων συμβαμάτων, επιβάλλει την προεγχειρητική εκτίμηση και την εξατομικευμένη χειρουργική προσέγγιση του ασθενούς που πρόκειται να χειρουργηθεί. Η ισορροπία μεταξύ αιμορραγίας και θρόμβωσης πρέπει να διασφαλίζεται ώστε να αποφευχθούν οι ανωτέρω κίνδυνοι με την κατάλληλη αντι¬πηκτική αγωγή. Με την χορήγηση των αντιπηκτικών φαρμάκων στοχεύεται η εξειδικευμένη αντιαιμοπεταλιακή δράση ή η αντιθρομβωτική δράση, διαμορφώνοντας τις κάτωθι κατηγορίες αντιπηκτικών φαρμάκων: i. Aντιαιμοπεταλιακά τα οποία αποτρέπουν τη συσσώρευση και συγκόλληση των αιμοπεταλίων. ii. Αντιπηκτικούς παράγοντες - ανταγωνιστές Βιταμίνης Κ, βαρφαρίνη, ασενοκουμαρόλη - ηπαρίνη και κλάσματα αυτής - αμέσου δράσης από του στόματος αντιπηκτικά (DOACs) Ο αναισθησιολόγος επίσης θα κρίνει και θα αποφασίσει ποιά τεχνική αναισθησίας είναι καταλληλότερη για τον ασθενή, όπως και την διαχείρηση της αντιπηκτικής του αγωγής. Στόχος χειρουργών και αναισθησιολόγων είναι να σταθμίζεται ο αιμορραγικός κίνδυνος και ο θρομβωτικός αντίστοιχα. Για τον ανωτέρω στόχο ακολουθούνται οι κατευθυντήριες οδηγίες όπως έχουν θεσπιστεί από την Ευρωπαϊκή και την Ελληνική Αναισθησιολογική Εταιρεία. Σκοπός Στην παρούσα μελέτη εξετάστηκε η διαχείριση χειρουργικών ασθενών υπό αντι¬πηκτική αγωγή κατά την περιεγχειρητική περίοδο αυτών. Πληθυσμός - Μέθοδος Η μελέτη έλαβε χώρα κατά το χρονικό διάστημα 1/1/2015 έως 3/3/2015 στην Δ΄ Πανεπιστημιακή Χειρουργική Κλινική του Πανεπιστημιακού Γενικού Νοσοκομείου (ΠΓΝ) “ΑΤΤΙΚΟΝ”. Μεθοδολογικά πρόκειται για αναδρομική προσέγγιση 105 ασθενών. Συμπλη-ρώθηκε ερωτηματολόγιο για τον κάθε ένα ασθενή με συλλογή στοιχείων για τις εξεταζόμενες παραμέτρους. Τα στοιχεία συγκεντρώθηκαν από τον ιατρικό φάκελο των ασθενών ο οποίος φυλάσσετο στο αρχείο του ΠΓΝ “ΑΤΤΙΚΟΝ”. Συγκεκριμένα εξετάστηκε αν ακολουθήθηκαν και πως οι συστάσεις και κατευθηντήριες οδηγίες της Ευρωπαϊκής και της Ελληνικής Αναισθησιολογικής Εταιρείας, που αφορούν την διαχείριση των χειρουργικών ασθενών που λαμβάνουν αντιπηκτική αγωγή. Επίσης το ιστορικό των ασθενών, το είδος της αντιπηκτικής αγωγής που ελάμβαναν, η διακοπή ή όχι της αγωγής τους , εάν υπήρχε θεραπεία γεφύρωσης ή όχι, το είδος της επέμβασης, εάν υπήρξε αιμορραγία ή θρόμβωση και το κατά πόσο η διαχείρισή τους ήταν σύμφωνη με τις κατευθυντήριες οδηγίες. Η αναισθησιο¬λογική και χειρουργική παρέμβαση αναφέρεται στην περιεγχειρητική περίοδο νοσηλείας των ασθενών αυτών.   Στατιστική Ανάλυση Ως προς την στατιστική ανάλυση, οι μέσες τιμές (mean) και οι τυπικές αποκλίσεις (Standard Deviation=SD) χρησιμοποιήθηκαν για την περιγραφή των ποσοτικών μεταβλητών. Οι απόλυτες (Ν) και οι σχετικές (%) συχνότητες χρησιμοποιήθηκαν για την περιγραφή των ποιοτικών μεταβλητών. Για τη σύγκριση αναλογιών χρησιμοποιήθηκε το Pearson’s χ2 test ή το Fisher's exact test όπου ήταν απαραίτητο. Για τη σύγκριση ποσοτικών μεταβλητών μεταξύ δυο ομάδων χρησιμοποιήθηκε το Student’s t-test. Για τη σύγκριση ποσοτικών μεταβλητών μεταξύ περισσοτέρων από δυο ομάδων χρησιμοποιήθηκε o παραμετρικός έλεγχος ανάλυσης διασποράς (ANOVA). Τα επίπεδα σημαντικότητας είναι αμφίπλευρα και η στατιστική σημαντικότητα τέθηκε στο 0,05. Για την ανάλυση χρησιμοποιήθηκε το στατιστικό πρόγραμμα SPSS 19.0. Αποτελέσματα - Συζήτηση Στα αποτελέσματα διαπιστώθηκε ότι με την στατιστική ανάλυση στους 105 ασθενείς, 59 ασθενείς λάμβαναν αντιπηκτική αγωγή πριν εισαχθούν στο Νοσοκομείο για μη καρδιοχειρουργική επέμβαση (ποσοστό 56,2%). Οι 105 ασθενείς καλύφθηκαν σε ποσοστό 80% LMWH κατά το 24ωρο πριν το προγραμματισμένο χειρουργείο και συγκεκριμένα με νατριούχο βεμιπαρίνη (Ivor) 2.500 σε ποσοστό 64,8 %. Από τους ασθενείς αυτούς στο 33,3% έγινε τροποποίηση στην αντιπηκτική αγωγή. Αναλυτικά στο 17,1% έγινε διακοπή της αντιαιμοπεταλιακής αγωγής για 7-10 ημέρες προ χειρουργείου και διακοπή των από του στόματος νέων αντιπηκτικών σε 11,5% και διακοπή κουμαρινικών σε 4,8%, αντίστοιχα. Κατά την ημέρα του χειρουργείου, και 8-12 ώρες πριν, έγινε διακοπή της αντιπηκτικής χορήγησης LMWH όπως και κάθε άλλου αντιπηκτικού φάρμακου σε ποσοστό 93,36%, ενώ ποσοστό 6,7% έλαβαν αντιπηκτική αγωγή 8-12 ώρες πριν το επείγον χειρουργείο. Δώθηκε σε ποσοστό 2,9% ως αντιθρομβωτική θεραπεία γεφύρωσης το σκέβασμα Tirofiban (aggrastat). Η αναισθησιολογική παρέμβαση έγινε με Γενική Αναισθησία σε Ν=81 ασθενείς (79,4%), με Συνδυασμένη (περιοχική και γενική αναισθησία) σε Ν=16 ασθενείς (15,7%) και με Περιοχική σε Ν=5 ασθενείς (4,9%). Διαπιστώθηκε ότι την πρώτη μετεγχειρητική μέρα (1η ΜΤΧ), έλαβαν LMWH σε ποσοστό 80% και συγκεκριμένα με νατριούχο βεμιπαρίνη (Ivor) 2.500 σε ποσοστό 64,8 % η οποία κατά την διαχείριση την αντιπηκτικής αγωγής, την δεύτερη μετεγχειρητική ημέρα (2ηΜΤΧ) διεκόπη σε ποσοστό 13, 2% στους ασθενείς που είχαν επισκληρίδια αναλγησία. Επίσης στατιστικά σημαντική ήταν η διαφορά των ασθενών που λάμβαναν αντιπηκτική αγωγή με LMWH και τους έγινε περιοχική και συνδυασμένη αναισθησία κατά την τρίτη μετεγχειρητική ημέρα (3η ΜΤΧ). Αναφέρουμε ότι συμφωνεί με τις κατευθυντήριες οδηγίες της Ελληνικής Αναισθησιολογικής Εταιρείας όπως και της Ευρωπαϊκής Αναισθησιολογικής Εταιρείας, η διαχείριση της αντιπηκτικής αγωγής μετεγχειρητικά σε σχέση με την μετεγχειρητική επισκληρίδια αναλγησία. Ως παράδειγμα αναφέρουμε την διακοπή της αντιπηκτικής αγωγής μετά την εφάπαξ δόση την 1η ΜΤΧ της ηπαρίνης LMWH, ώστε να αφαιρεθεί ο επισκληρήδιος καθετήρας την 2η ΜΤΧ , ενώ γίνεται χορήγηση μίας δόσης LMWH, 10-12 ώρες μετά την αφαίρεση του καθετήρα. Η χορήγηση της LMWH και συγκεκριμένα της νατριούχου βεμιπαρίνης (Ivor) 2.500 συνεχιζόταν στην εργασία μας μέχρι την έξοδο του ασθενούς. Συμπέρασμα Οι ασθενείς που λαμβάνουν αντιπηκτική αγωγή και απαιτείται να χειρουργηθούν, διαχειρίζονται αναισθησιολογικά και χειρουργικά κατά το περιεγχειρητικό διάστημα, ώστε η χειρουργική επέμβαση να γίνει με ασφάλεια. Στην εργασία μας, παρά το μικρό δείγμα μελέτης μας και την εξατομικευμένη προσέγγιση των ασθενών, διαπιστώθηκε τήρηση των κατευθυντήριων οδηγιών της Ελληνικής Αναισθησιολογικής Εταιρείας όπως και της Ευρωπαϊκής Αναισθησιολογικής Εταιρείας. Δεοντολογικά • Ζητήθηκε άδεια από το Επιστημονικό Συμβούλιο του ΠΓΝΑ “ΑΤΤΙΚΟΝ” για να επιτραπεί η πρόσβαση στους ιατρικούς φακέλους • Τηρήθηκε βεβαίως το ιατρικό απόρρητοINTRODUCTION The perioperative management of patients who are under anticoagulant treatment is a complex issue requiring the involvement of many medical fields. Not only is clear knowledge of mechanisms and coagulation’s arc hemostasis disorders is required but specific knowledge of fibrinolysis mechanisms as well. Hemostasis is a very complex procedure whose pathophysiological aim is the prevention of bleeding andmaintenance of normal blood flow. The basic coagulation aim is the conversion of soluble fibrinogen to insoluble fibrin which encircles and runs through the platelet plug. Later, fibroblasts penetrate and form a connective tissue in 7-10 days. Descriptively the process is referred as the coagulation cascade in which the intrinsic and extrinsic pathway is distinguished. The fibrinolysis mechanism mediates to balance blood clotting mechanisms and activates the clot lysis and restoration of normal blood flow. The central fibrinolysis enzyme is plasma. Hemostasis and fibrinolysis are maintained in a delicate balance with the action of: The enzyme systems The inhibitors and activators The negative feedback mechanisms and self-regulation. This balance disruption can lead to bleeding or thrombosis. For this reason, the antithrombotic treatment always involves the risk of serious adverse events; It requires preoperative assessment and individualized surgical approach of the patient who will be operated on. Also, the anesthesiologist will evaluate and decide which anesthesia technique is best-suited for the patient as well as the management of anticoagulation therapy. Surgeons and anesthetists aim is to weigh both the hemorrhagic and antithrombotic risk respectively. For this reason, the guidelines imposed by the European and Hellenic Society of Anaesthesiology must be followed. PURPOSE – MATERIAL - METHOD The present study examines the management of surgical patients who are under anticoagulation therapy in the perioperative period as to tailor personalized treatment over the problem of clotting or coagulation and fibrinolysis. Specifically it was examined if and in which way the recommendations and guidelines of the Hellenic Society of Anesthesiology were followed (HSA) over the surgical patients who are under anticoagulation therapy. The study took place during the period from 1/1/2015 to 3/3/2015 on D’UNIVERSITY SURGICAL CLINIK OF THE General University Hospital “ATTIKON” and methodically is a retrospective approach of 105 patients. For each patient a questionnaire is filled with collecting data under the examined parameters. The data was gathered from the medical records of the patients which have been kept in the file department of the General University Hospital “ATTIKON”. The anesthetic and surgical intervention was indicated in the perioperative period of hospitalization of these patients. STATISTICAL ANALYSIS As far as statistical analysis is concerned, mean and standard deviation were used to describe quantitative variables the absolute (N) and relative (%) frequencies were used to describe quality variables. The Pearson’s x2 or the Fisher’s exact test were used to compare ratios. For the comparison of quantitative variables between more than two groups of ANOVA was used. The levels of significance are bilateral and the statistical significance was set at 0,05. For the data analysis the SPSS 19.0 Statistical program was used. RESULTS-DISCUSION The results show that by statistical analysis in 105 patients receiving anticoagulation therapy prior to hospital for non-cardiac surgery (N=59 PATIENTS) rate of 56,2%. Of these patients 33,3% was modifying the anticoagulation therapy. In detail 17,1% was discontinuation of antiplatelet therapy for 7-10 days prior to surgery and discontinuation of new oral anticoagulants 11,5% and stopping coumarin at 4,8%. Covering 80% with LMWH specifically Ivor 2.500 in 64,8 %. During the day of the surgery anticoagulation therapy was quenched at a rate of 93,3%. Whilst they were anticoagulated at a rate of 6,7% with LMWH and more specific with cleaxane 0,3mg (4,8%) and cleaxane 0,4mg (1,9%) because of emergency surgeries. Tirobifan was given in 2,9% as anticoagulation theatment (aggrastat). The technique of Anesthesia was also General Anesthesia (79.4%) combined (General-Vegional) Anesthesia (15,7%) and Vegional Anesthesia (4,9%). It was found that during the anticoagulation treatment, the second postoperative day, was stopped at 13,2% of the patients, so that the third postoperative day the epidural catheter to be removed. The proportion of the patients who received anticoagulation with ally differed (p<0,001) during the first postoperative day compared with those who stopped the anticoagulation therapy the second and the third postoperative day. These results are consistent with the quidelines of the Hellenic Society of Anesthesiology and also the European Anesthesiology Society. As example we mention the interruption of the anticoagulant treatment after the extra dose of heparine LMWH the first postoperative day in order to remove the epidural catheter. The second postoperative day while administering a LMWH dose,10 to 12 hours after the removal of the catheter. The administration of LMWH namely sodium vemiparinis continue during our project until the patient’s disharge. CONCLUSION Patients who taking anticoagulants and undergoing surgery need optimal perioperative management by Surgeous and Anesthesiologists, so the surgery will be performed in safe. In this project, despite our small study sample and our personalized approach to patients we found that the guidelines of both the Hellenic and European Society of Anesthesiology were followed. ETHICAL Permission has been requested by the Scientific Council of General University Hospital “ATTIKON” to access medical records. Medical confidentiality was absolutely respecte

Integrated optical transfection system using a microlens fiber combined with microfluidic gene delivery

Optical transfection is a promising technique for the delivery of foreign genetic material into cells by transiently changing the permeability of the cell membrane. Of the different optical light sources that have been used, femtosecond laser based transfection has been one of the most effective methods for optical transfection which is generally implemented using a free space bulk optical setup. In conventional optical transfection methods the foreign genetic material to be transfected is homogenously mixed in the medium. Here we report the first realization of an integrated optical transfection system which can achieve transfection along with localized drug delivery by combining a microlens fiber based optical transfection system with a micro-capillary based microfluidic system. A fiber based illumination system is also incorporated in the system in order to achieve visual identification of the cell boundaries during transfection. A novel fabrication method is devised to obtain easy and inexpensive fabrication of microlensed fibers, which can be used for femtosecond optical transfection. This fabrication method offers the flexibility to fabricate a microlens which can focus ultra-short laser pulses at a near infrared wavelength to a small focal spot (~3 µm) whilst keeping a relatively large working distance (~20 µm). The transfection efficiency of the integrated system with localized plasmid DNA delivery, is approximately 50%, and is therefore comparable to that of a standard free space transfection system. Also the use of integrated system for localized gene delivery resulted in a reduction of the required amount of DNA for transfection. The miniaturized, integrated design opens a range of exciting experimental possibilities, including the dosing of tissue slices, targeted drug delivery, and targeted gene therapy in vivo

Optical injection of mammalian cells using a microfluidic platform

The use of a focused laser beam to create a sub-micron hole in the plasma membrane of a cell (photoporation), for the selective introduction of membrane impermeable substances (optical injection) including nucleic acids (optical transfection), is a powerful technique most commonly applied to treat single cells. However, particularly for femtosecond photoporation, these studies have been limited to low throughput, small-scale studies, because they require sequential dosing of individual cells. Herein, we describe a microfluidic photoporation system for increased throughput and automated optical injection of cells. Hydrodynamic focusing is employed to direct a flow of single-file cells through a focused femtosecond laser beam for photoporation. Upon traversing the beam, a number of transient pores potentially open across the extracellular membrane, which allows the uptake of the surrounding fluid media into the cytoplasm, also containing the chosen injection agent. The process is entirely automated and a rate of 1 cell/sec could readily be obtained, enabling several thousand cells to be injected per hour using this system. The efficiency of optically injecting propidium iodide into HEK293 mammalian cells was found to be 42 ± 8%, or 28 ± 4% taking into account the requirement of post-injection viability, as tested using Calcein AM. This work now opens the way for combining photoporation with microfluidic analyses, sorting, purification or on-chip cell culture studies

Tunable beam shaping with a phased array acousto-optic modulator

We demonstrate the generation of Bessel beams using an acousto-optic array based on a liquid filled cavity surrounded by a cylindrical multi-element ultrasound transducer array. Conversion of a Gaussian laser mode into a Bessel beam with tunable order and position is shown. Also higher-order Bessel beams up to the fourth order are successfully generated with experimental results very closely matching simulations

Ultrafast laser micro-nano structuring of transparent materials with high aspect ratio

Ultrafast lasers are ideal tools to process transparent materials because they spatially confine the deposition of laser energy within the material's bulk via nonlinear photoionization processes. Nonlinear propagation and filamentation were initially regarded as deleterious effects. But in the last decade, they turned out to be benefits to control energy deposition over long distances. These effects create very high aspect ratio structures which have found a number of important applications, particularly for glass separation with non-ablative techniques. This chapter reviews the developments of in-volume ultrafast laser processing of transparent materials. We discuss the basic physics of the processes, characterization means, filamentation of Gaussian and Bessel beams and provide an overview of present applications

Femtosecond cellular transfection using novel laser beam geometries

In this thesis, femtosecond (fs) cellular transfection of Chinese Hamster Ovary (CHO) cells was performed using a tightly focused Gaussian beam. The beam focus was positioned on the cell membrane and three laser doses, each of 40 ms duration, were delivered allowing for the formation of a highly localized pore on the cell membrane. The membrane pore, induced as a result of a multiphoton process known as photoporation, permitted the surrounding DNA to diffuse into the cell cytoplasm. 48 hours after laser irradiation, the viable photoporated cells expressed a red fluorescent protein. The topography of a photoporated cell, targeted with tightly focused fs pulses, was also monitored as a function of the input power using Atomic Force Microscopy. Following this, I generated and implemented a “non-diffracting” quasi-Bessel beam (BB) by means of a conical shaped lens, the axicon, which successfully provided an alternative route for photoporation to the highly divergent Gaussian beam. A comparison was given between the two beam approaches for photoporation. The “non-diffracting” character of the BB resulted in the first successful attempt towards automating optical transfection. This was achieved by using an axicon and a spatial light modulator (SLM) to provide phase modulation on the annular spatial spectrum field of the BB. This approach provided control over the lateral and axial position of the beam with respect to the cell membrane, allowing for point and click photoporation. Successful photoporation of CHO cells was also demonstrated using for the first time an axicon tipped optical fibre. The applicability prospects of this method are significant, ranging from potential endoscopic embodiments of the technique to advanced studies of tissue properties in vitro and in vivo