Feasibility of studying the association between intraoperative regional cerebral oxygen saturation and postoperative functional decline (ReFUNCTION): a pilot sub-study of NeuroVISION-Cardiac Surgery

Can J Anaesth. 2020 Nov;67(11):1497-1506. doi: 10.1007/s12630-020-01777-3. Epub 2020 Aug 6.

Abstract

Purpose: Function describes an individual's ability to perform everyday activities. In the context of cardiac surgery, functional changes quantify the effect of surgery on one's day-to-day life. Decreases in regional cerebral oxygen saturation (rScO2) measured using near-infrared spectroscopy (NIRS) has been associated with postoperative cognitive decline but its relationship with function has not been studied. We sought to determine the feasibility of conducting a large observational study examining the relationship between decreases in rScO2 during cardiac surgery and postoperative functional decline.

Methods: We undertook a single-centre, pilot sub-study of the NeuroVISION-Cardiac Surgery pilot study, which included adults undergoing isolated coronary artery bypass grafting on cardiopulmonary bypass; all patients enrolled in NeuroVISION-Cardiac Surgery were included. Function was evaluated at baseline, 30 days, and three months using the Standardized Assessment of Global activities in the Elderly (SAGE) scale. Blinded NIRS monitors were affixed for the duration of surgery. Our feasibility outcomes were to recruit one patient per week, obtain complete NIRS data in ≥ 90%, obtain SAGE at all time-points in ≥ 90%, and determine the time required for NIRS data to be transcribed into case report forms.

Results: 49/50 patients enrolled in NeuroVISION-Cardiac Surgery were recruited over 48 weeks (1.02 patients/week). Of the 49 included patients, 49 (100%) had complete NIRS data and 44 (90%) had complete SAGE data. The time required for NIRS data collection was a mean (standard deviation) of 5.5 (1.8) min per patient.

Conclusion: This pilot study shows the feasibility of conducting a large observational study examining the relationship between decreases in cerebral saturation during cardiac surgery and postoperative functional decline.

Trial registration: www.clinicaltrials.gov (NCT04241289); registered 27 January 2020.

RéSUMé: OBJECTIF : La capacité fonctionnelle constitue la capacité d’une personne à accomplir des activités quotidiennes. Dans le contexte d’une chirurgie cardiaque, les changements fonctionnels permettent de quantifier l’effet de la chirurgie sur le quotidien des individus. Les baisses de la saturation en oxygène cérébral régional (rScO2) mesurées à l’aide de la spectroscopie proche infrarouge (NIRS) ont été associées à un déclin cognitif postopératoire, mais leur relation par rapport à la capacité fonctionnelle n’a pas été étudiée. Nous avons tenté de déterminer s’il était possible de réaliser une vaste étude observationnelle examinant la relation entre les baisses de rScO2 pendant une chirurgie cardiaque et le déclin fonctionnel postopératoire. MéTHODE : Nous avons entrepris une sous-étude pilote monocentrique de l’étude pilote NeuroVISION-Cardiac Surgery, qui incluait des adultes subissant une chirurgie de pontage aortocoronarien sous circulation extracorporelle; tous les patients recrutés dans l’étude NeuroVISION-Cardiac Surgery ont été inclus dans ce volet. La capacité fonctionnelle a été évaluée avant l’opération, puis à 30 jours et trois mois à l’aide de l’échelle SAGE (Standardized Assessment of Global activities in the Elderly, soit Évaluation standardisée de la fonction globale chez la personne âgée). Des moniteurs de NIRS étaient installés pour toute la durée de la chirurgie sans que les valeurs ne soient connues de l’équipe traitante. Nos critères de faisabilité consistaient à recruter un patient par semaine, obtenir des données de NIRS complètes pour ≥ 90 % des patients, obtenir des données de SAGE pour tous les points dans le temps pour ≥ 90 % des patients, et déterminer le temps nécessaire à retranscrire les données de NIRS dans les formulaires d’étude de cas. RéSULTATS : Au total, 49/50 patients recrutés dans l’étude NeuroVISION-Cardiac Surgery ont été recrutés sur une période de 48 semaines (1,02 patients/semaine). Parmi les 49 patients inclus, les données de NIRS ont été obtenues pour 49 (100 %) patients et les données de SAGE pour 44 (90 %) patients. Le temps nécessaire à la collecte de données de NIRS était en moyenne (écart type) de 5,5 (1,8) min par patient. CONCLUSION : L’étude pilote a démontré la faisabilité d’une vaste étude observationnelle examinant la relation entre les baisses de la saturation cérébrale pendant la chirurgie cardiaque et le déclin fonctionnel postopératoire. ENREGISTREMENT DE L’éTUDE : www.clinicaltrials.gov (NCT04241289); enregistrée le 27 janvier 2020.

Keywords: cardiac surgery; functional outcomes; near-infrared spectroscopy; neurocognitive outcomes; pilot study.

Publication types

  • Observational Study

MeSH terms

  • Adult
  • Aged
  • Cardiac Surgical Procedures*
  • Feasibility Studies
  • Humans
  • Monitoring, Intraoperative*
  • Oximetry
  • Oxygen
  • Pilot Projects

Substances

  • Oxygen

Associated data

  • ClinicalTrials.gov/NCT04241289