eRapport

Studier på hypotermi-indusert mikrovaskulær væskelekkasje med kartlegging av A: mekanismer, B: følger (ødemdannelse med organdysfunksjon) og C: utvikling av et behandlings- / intervensjonskonsept for implementering i klinisk medisin.

Prosjekt
Prosjektnummer
911032
Ansvarlig person
Paul Husby
Institusjon
Helse Bergen
Prosjektkategori
Forskningsprosjekt
Helsekategori
Hjerne
Forskningsaktivitet
Rapporter
2004
Bruk av hjerte-lunge maskin (CPB) under hjerte- kirurgi resulterer i betydelig lekkasje av væske fra blodbanen til omliggende vev. Dette fører til vevsødem og av og til ledsagende svikt i organfunksjoner(hjerne, hjerte, GI-traktens organer).Mekanismene bak denne lekkasjen og tiltak for å begrense slik lekkasje er hovedfokus for våre tidligere og pågående studier. Væskelekkasjen i forbindelse med bruk av hjerte-lunge maskin kan relateres til hemodilusjon (fortynning av blodet med Ringer's løsning), men oppfattes oftest å være et resultat av en generell betennelsesreaksjon som utløses av blodets kontakt med kunstig materiale i hjerte-lunge maskin kretsen. Vi har tidligere vist at nedkjøling i seg selv er en viktig faktor som bidrar til betydelig væskelekkasje ved bruk av hjerte-lunge maskin. Vi har også studert effekten av betennelsesdempende medisiner (steroider, vitamin C, alpha-trinositol). Disse har liten effekt på væskelekkasjen. Bruk av kolloidale løsninger (løsninger med store molekyler) har imidlertid vist seg effektive i å minimalisere den aktuelle væskelekkasjen (1-3). Andre faktorer som vil kunne influere på grad av lekkasje er flow/trykk forhold under bruk av hjerte-lunge maskin. Dette er for tiden tema for mer inngående studier. Foreløpige resultater tyder på av senking av arterielt trykk ikke medfører redusert grad av lekkasje. I tillegg til å undersøke væskelekkasjen generelt har vi studert energistoffskiftet i hjernen ved høyt og lavt blodtrykk og ulik flow. Lavt blodtrykk aksepteres vanligvis ved bruk av hjerte-lunge maskin. Våre resultater tyder imidlertid på at de lavere trykk kan ha uheldig effekt på hjernens energimetabolisme og evt. resultere i vevsskade. I en egen forsøksserie har vi sett på effekten av nedkjøling i isvann (i kontrast til den sentrale kjøling som benyttes i hjerte-lunge maskin sammenheng). En slik nedkjøling ligner den en ser i forbindelse med utilsiktet (aksidentell) hypotermi.Her har vi påvist en annen type lekkasje, hva gjelder både kvantitet og kvalitet, enn den en ser i relasjon til nedkjøling med hjerte-lunge maskin(4). Ved en slik nedkjøling via overflaten, ser det ut til at den væsken som lekker ut av blodbanen inneholder vann såvel som prteiner i et forhold likt det en ser i plasma. Dette kan være uttrykk for at en generell betennelses-reaksjon ligger til grunn for lekkasjen. Videre studier er underveis for detaljert kartlegging av mekanismer og uttesting av behandlingsstrategier. Referanser: 1: Farstad M, et al.,Fluid extravasation during cardiopulmonary bypass in piglets – effects of hypothermia and different cooling protocols. Acta Anaesthesiol Scand 2003, 47:397-406. 2: Farstad M, et al.,Can the use of methyl-prednisolone, vitamin C, or α-trinositol prevent cold-induced fluid extravasation during cardiopulmonary bypass in piglets? J Thorac Cardiovasc Surg 2004, 127: 525-534. 3: Farstad M, et al., Cold-induced fluid extravasation during cardiopulmonary bypass in piglets can be counteracted by use of iso-oncotic prime. J Thorac Cardiovasc Surg 2004, in press. 4: Hammersborg S, et al.,Time-course variations of plasma volume, hemodynamic variables and microvascular fluid exchange following surface cooling: An experimental approach to accidental hypothermia. Resuscitation 2005: in press.
2003
Hjertelungemaskinbruk resulterer i ødemdannelse med mulig organdysfunksjon. Bruk av hypotermi er her vist å være viktigste enkeltfaktor for slik ødemutvikling. Mekanismer studeres og ødempreventiv intervensjon utprøves.Ekstravasering av væske og ødemutvikling i forbindelse med operasjoner foretatt med bruk av Cardiopulmonal Bypass (CPB)fører til mindre eller mer uttalt vevsødem som kan resultere i organdysfunksjon postoperativt. I litteraturen er denne ødemutvikling relatert til 1: hemodilusjon, 2: en generell inflammatorisk reaksjon. Vi har studert effekten av en annen og mindre belyst faktor,nemlig temperaturen. Vi har redegjort mer utførlig vedr.temperatureffekter og væskeshift i et tidligere doktorgradsarbeid (Heltne, JK.:Dr.med. graden, UiB:2002)og vi har arbeidet videre med ulike kjølestrategier i relasjon til lekkasje. (Farstad et al.,:Acta Anaesth.Scand:2003; 47: 397-406)Vi viser i dette arbeidet igjen at temperaturen er en viktig og kanskje den mest vesentlige faktor for slik ødemutvikling. Ulike kjølestrategier gir ingen signifikante utslag hva gjelder kvantitative aspekter av ødemutviklingen. Vi har nylig testet ut ulike anti-inflammatoriske behandlingsintervensjoner med tanke på ødemreduksjon (Steroider, vitamin C, alpha-trinositol). Vi finner da indikasjoner på at den generelle inflammatorisk respons, som iflg. litteraturen er ansett som viktigste årsak til væskeshift og ødemutvikling, er av liten/ingen betydning. Anti-inflammatoriske behandlingsstrategier har ingen effekt på ødemreduksjon etter bruk av CPB (Farstad et al., Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery 2004; 127:525-535). Våre funn passer tvert imot ikke med inflammasjonsteorien, men må relateres til andre mekanismer som evalueres videre. I videre arbeider fra 2003, som nå er under publisering, har vi også studert effekten av andre tiltak som kan begrense vevsødem, bl.a. endringer i onkotisk trykk og osmolalitet i ulike behandlingsløsninger (CPB-prime løsninger). Slike tiltak vises å forhindre/redusere væskeshift. Ifølge våre funn ser det her ut til at vi har funnet et intervensjonsprinsipp som kan brukes i klinisk sammenheng i forbindelse med CPB for å forhindre betydelig væskeshift, ødemutvikling og dertil relatert organdysfunksjon postoperativt. Effekten på mulig organdysfunksjon vil bli fulgt opp nærmere i videre studier av hjertedysfunksjon før og etter intervensjon (Ekko, PV-loop analyser (Konduktanskateter)). Ultimo 2003 har vi utviklet en modell for studier av aksidentell hypotermi. Fra denne delstudien har vi meget interesante funn som p.t. er under publisering (2004). Her redegjøres for helt andre mekanismer som årsak til lekkasje enn det en ser ved moderat kjøling i forbindelse med bruk av hjerte-lunge maskin (CPB).
Vitenskapelige artikler
Farstad M, Heltne JK, Rynning SE, Onarheim H, Mongstad A, Eliassen F, Husby P

Can the use of methylprednisolone, vitamin C, or alpha-trinositol prevent cold-induced fluid extravasation during cardiopulmonary bypass in piglets?

J Thorac Cardiovasc Surg 2004 Feb;127(2):525-34.

PMID: 14762364

Farstad M, Heltne JK, Rynning SE, Lund T, Mongstad A, Eliassen F, Husby P

Fluid extravasation during cardiopulmonary bypass in piglets--effects of hypothermia and different cooling protocols.

Acta Anaesthesiol Scand 2003 Apr;47(4):397-406.

PMID: 12694136

Farstad M, Kvalheim V, Husby P

Cold-induced fluid extravasation during cardiopulmonary bypass in piglets can be counteracted by use od iso-oncotic prime

J. Thorac. Cardiovasc. Surg. (2005) accepted, in press

Hammersborg S, Farstad M, Haugen O, Kvalheim V, Onarheim H, Husby P.

Time course variations of hemodynamics, plasma volume, and microvascular fluid exchange following surface cooling: An experiment

Resuscitation (2005) accepted, in press.

Farstad M, Husby P.

Fluid management during treatment of immersion hypothermia

Bierens J. ed. in Handbook on Drowning - Prevention, Rescue, Treatment. Springer-Verlag (2005) in press.

Farstad M, Haugen O, Rynning SE, Onarheim H, Husby P.

Fluid shifts is moderate and short-lived during acute crystalloid hemodilution and normothermic cardiopulmonary bypass in piglet

Acta Anaesthesiol Scand 2005 -submitted

Hammersborg S, Farstad M, Haugen O, Onarheim H, Husby P.

Plasma volume, hemodynamics and fluid shifts during accidental hypothermia

J. Intensive Care ( 2004) (Abstract) 539: p.S140

Haugen O, Farstad M, Kvalheim V, Hammersborg S, Husby P.

Blood pressure reduction by nitroprusside does not decrease fluid leakage during hypothermic CPB

J. Intensive Care ( 2004) (Abstract) 079: p.S25

Farstad M, Husby P.

Fluid management during treatment of immersion hypothermia

in:" Handbook on drowning - Prevention, Rescue, Treatment" by Bierens J, ed. Springer Verlag, Heidelberg, Germany (in press / 04.2004)

Husby P, Farstad M.

Accidental hypothermia and cardiac arrest.

in: Proceedings of the 3.rd International Symposium on therapeutic hypothermia, May 2003, Vienna Austria.

Husby P, Farstad M, Brock-Utne et al.,

Immediate cotrol of life-threatening digoxin intoxication in a child by use of digoxin-specific antibody fragments

Paediatric Anaesthesia 2003; 13: 541-546

eRapport er utarbeidet av Sølvi Lerfald og Reidar Thorstensen, Regionalt kompetansesenter for klinisk forskning, Helse Vest RHF, og videreutvikles av de fire RHF-ene i fellesskap, med støtte fra Helse Vest IKT

Alle henvendelser rettes til Faglig rapportering, Helse Vest

Personvern  -  Informasjonskapsler