Düşük doz ketamin ile deksmedetomidin infüzyonunun turnike uygulanan üst ekstremite cerrahilerinde iskemi-reperfüzyon hasarına etkisi
The effect of low-dose ketamine versus dexmedetomidine infusion on ischemia-reperfusion injury in tourniquet-applied upper extremity surgeries
Yazar: MERYEM KAZAYLEK
Danışman: PROF. DR. ELİF ORAL AHISKALIOĞLU
Atatürk Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Anesteziyoloji ve Reanimasyon Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2023
Konu: Anestezi ve Reanimasyon = Anesthesiology and Reanimation

Özet:
Amaç: Bu çalışmada düşük doz ketamin ile deksmedetomidin infüzyonunun turnike uygulanan üst ekstremite cerrahilerinde iskemi-reperfüzyon hasarına etkisini karşılaştırmayı amaçladık.
Gereç ve Yöntem: Etik kurul onayı alındıktan sonra Atatürk Üniversitesi Anesteziyoloji ve Reanimasyon ABD ameliyathanesinde, üst ekstremite cerrahisi planlanıp turnike kullanılacak ortopedik cerrahi hastalarında ASA I-II-III grubu, 18-65 yaş aralığında, bilinen kalp, böbrek, karaciğer, hematolojik hastalık, peptik ülser, gastrointestinal kanama, alerji, kronik ağrı öyküsü olmayan, çalışmaya katılmayı kabul eden 74 hasta çalışmaya dahil edildi.
Hastalar çift kör kontrollü randomize olarak eşit üç gruba ayrıldı. Grup K; 2 mg/kg/saat'ten ketamin infüzyonu başlanacak düşük doz ketamin infüzyonu gidecek grup (n=26), Grup D; ilk 10 dk 1 mg/kg ve devamında 0,5 mg/kg/saat'ten infüzyon gidecek grup (n=25) ve Grup S; aynı miktarda salin infüzyonu gidecek grup (n=23) olarak belirlendi. Bu üç grubada cerrahi işlem başlamadan önce, sinir bloğu uygulandı ve cerrahi işlem başlamadan önce, cerrahi işlem sırasında ama turnike açılmadan 1 dk önce ve turnike açıldıktan sonra 15.dk da olmak üzere 3 tüp kan alındı. Alınan kanlar 3500 rpm'de 10dk. santrifüj edildikten sonra elde edilen serum örnekleri ependorf tüplere alikotlanarak hemen sonrasında -80°C derin dondurucuda muhafaza edildi. Tüm numuneler analizi yapılacağı gün -80°C derin dondurucudan çıkartılacak ve önce +4°C buzdolabı rafında eriyene kadar muhafaza edildi. Aynı şartlar altında analiz edildi.
Serum örneklerindeki NRF-2, HEM-1, Q10 ve HIF1 alfa belirteçlerin düzeyleri, ticari kolorometrik analiz kiti kullanılarak enzim bağlı immünosorbent yöntemle (ELISA) ölçüldü. Randomizasyon, 1:1 bilgisayar tarafından oluşturulan bir liste kullanılarak belirlendi. Çalışma için kullanılacak lokal anestezik, ne anestezi bakımına ne de veri toplamaya dahil olmayan iki araştırmacı tarafından hazırlandı. Anestezi yönetiminden ve veri toplamadan sorumlu anestezistler, grup dağılımından habersizdi.
Bulgular: 10., 15.,20.,25.,30.,35.,40. Ve 45. dakikalarda kalp tepe atımı dexmetedomidin alan grupta salin ve ketamin grubuna göre istatistiksel olarak anlamlı düşüktü. (p<0.05). 50., 55., 60. ve 65. dakikalarda ise deksmetedomidine alan grup ile ketamin alan grup arasında istatistiksel olarak anlamlı farklılık vardı. (p<0.05)
20., 25., 30., 35., 40., 45. ve 50. dakikalarda sistolik kan basıncı deksmetedomidine alan grupta ketamin grubuna göre istatistiksel olarak anlamlı düşüktü. (p<0.05).
25., 30., 45. ve 50. dakikalarda diyastolik kan basıncı deksmetedomidine alan grupta ketamin grubuna göre istatistiksel olarak anlamlı düşüktü. (p<0.05).
35. ve 40. dakikalarda ise deksmetedomidine alan grup ile ketamin ve salin alan gruplara göre istatistiksel olarak anlamlı düşüktü. (p<0.05).
Dexmetomidin ve ketamin uygulanan grupların T1 ve T2 anındaki oksidatif stres düzeyleri kıyaslandığında, istatistiksel olarak birbirlerine üstünlüklerinin olmadığı belirlendi. Ayrıca T1 ve T2 anında dexmetomidin ya da ketamin uygulanan grupların oksidatif stres düzeyinin (HIF-1α düzeyi) salin uygulanan gruba göre istatistiksel olarak anlamlı derecede düşük olduğu gözlendi (p<0.05).
Dexmetomidine ve ketamin uygulanan grupların T1 ve T2 anındaki serum HOX-1, NRF-2 ve COQ10 düzeyleri kıyaslandığında ise istatistiksel olarak birbirlerine üstünlüklerinin olmadığı belirlendi. Ancak T1 ve T2 anında dexmetomidin ya da ketamin uygulanan grupların serum HOX-1, NRF-2 ve COQ10 düzeylerinin salin uygulanan gruba göre yüksek olduğu gözlendi.
Sonuç: İskemi reperfüzyon hasarının etkileri değerlendirmek, hastalara uygulanan turnike nedeniyle ortaya çıkan komplikasyon oranlarını düşürmek ve önleyici yöntemlerin başarı seviyesini artırmak için ileri çalışmalara ve yeni yaklaşımlara ihtiyaç  duyulmaktadır.

Abstract:
Aim: In this study, we aimed to compare the effects of low-dose ketamine with dexmedetomidine infusion on ischemia-reperfusion injury in upper extremity surgeries using a tourniquet.
Material and Methods: After obtaining ethical approval, 74 patients in ASA I-II-III groups, aged between 18 and 65, without known heart, kidney, liver, hematologic disease, peptic ulcer, gastrointestinal bleeding, allergy, or chronic pain history, who agreed to participate in the study and were scheduled for orthopedic surgery with tourniquet use at the Atatürk University Department of Anesthesiology and Reanimation Operating Room, were included. The patients were randomly divided into three equal groups in a double-blind controlled manner. Group K received a low-dose ketamine infusion starting at 2 mg/kg/h (n=26), Group D received an infusion of 1 mg/kg in the first 10 minutes followed by 0.5 mg/kg/h (n=25), and Group S received an equal volume of saline infusion (n=23). Nerve block was applied to all groups before the surgical procedure, and three tube blood samples were taken: 1 minute before the start of the surgical procedure, 1 minute before opening the tourniquet, and 15 minutes after opening the tourniquet. The collected blood samples were centrifuged at 3500 rpm for 10 minutes, and the obtained serum samples were aliquoted into Eppendorf tubes and immediately stored at -80°C. On the day of analysis, the samples were thawed at -80°C and kept at +4°C in the refrigerator until completely thawed. All samples were analyzed under the same conditions.
The levels of NRF-2, HEM-1, Q10, and HIF1 alpha markers in serum samples were measured using the enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) with a commercial colorimetric analysis kit. Randomization was determined using a list created by a computer in a 1:1 ratio. The local anesthetic used for the study was prepared by two researchers who were not involved in anesthesia care or data collection. The anesthetists responsible for anesthesia management and data collection were unaware of the group distribution.
Results: At 10th, 15th, 20th, 25th, 30th, 35th, 40th, and 45th minutes, the heart rate in the dexmedetomidine group was statistically significantly lower compared to the saline and ketamine group (p<0.05). However, at 50th, 55th, 60th, and 65th minutes, there was a statistically significant difference between the dexmedetomidine group and the ketamine group (p<0.05).
At 20th, 25th, 30th, 35th, 40th, 45th, and 50th minutes, systolic blood pressure in the dexmedetomidine group was statistically significantly lower than in the ketamine group (p<0.05). At 25th, 30th, 45th, and 50th minutes, diastolic blood pressure in the dexmedetomidine group was statistically significantly lower compared to the ketamine group (p<0.05). However, at 35th and 40th minutes, there was a statistically significant difference between the dexmedetomidine group and the ketamine and saline groups (p<0.05).
When comparing the oxidative stress levels (HIF-1α level) of groups receiving dexmedetomidine and ketamine at T1 and T2, there was no statistically significant superiority. Additionally, at T1 and T2, the oxidative stress level in groups receiving dexmedetomidine or ketamine was statistically significantly lower than in the saline group (p<0.05).
When comparing the serum levels of HOX-1, NRF-2, and COQ10 in groups receiving dexmedetomidine and ketamine at T1 and T2, there was no statistically significant superiority. However, at T1 and T2, the serum levels of HOX-1, NRF-2, and COQ10 in groups receiving dexmedetomidine or ketamine were observed to be higher than in the  saline  group.
Conclusion: To evaluate the effects of ischemia-reperfusion injury, advanced studies and new approaches are needed to reduce the complication rates arising from the application of tourniquets to patients and to increase the success level of preventive  methods.
Key Words: Low-dose ketamine infusion, dexmedetomidine infusion, tourniquet applications, upper extremity surgeries, ischemia-reperfusion injury, infraclavicular  block.