Změny mikrovaskulární perfuze během čištění krve pomocí Cytosorb® při septickém šoku

Úvod Sepse je definována jako život ohrožující událost způsobená dysregulovanou imunitní odpovědí na infekci. Techniky čištění krve lze považovat za terapeutickou zbraň proti sepsi a septickému šoku.

Důvodem čištění krve při sepsi je modulace dysregulovaného profilu imunitní odpovědi na hostitele, aby se snížilo poškození tkáně v důsledku nadměrné produkce pleiotropních prozánětlivých cytokinů.

Čištění krve může také kontrolovat zvýšené hladiny protizánětlivých cytokinů, které mohou vést k down-modulaci imunitního systému a imunoparalýze.

Hemoadsorpce je jednou ze známých technik čištění krve, která se používá v této studii, a je založena na principu, že plná krev, která se dostane do kontaktu s povrchem vhodně navrženého sorbentu, by byla zbavena určitých substrátů. Pomocí hemoadsorpce je možné decirkulovat z krevního řečiště vysokomolekulární látky, jako jsou cytokiny.

V této studii je kazeta Cytosorb®, založená na principu hemoadsorpce, aplikována u septických pacientů trpících akutním selháním ledvin spolu s kontinuální veno-venózní hemodialýzou (CVVH-D).

Imunitní systém se podílí na patogenezi sepse, ale také mikrocirkulace hraje zásadní roli v přirozené historii tohoto syndromu.

Když je nadměrně exprimována prozánětlivá podskupina cytokinů, aktivuje se indukovatelná syntáza oxidu dusnatého a vede k další produkci oxidu dusnatého, což má za následek narušenou regulaci mikrovaskulárního a kapilárního tonusu. Mikrocirkulace hraje zásadní roli při regulaci výměny plynů, živin a metabolitů mezi krevním řečištěm a buňkami. Při změně mikrovaskulární perfuze může nastat tkáňová hypoxie a vést k dysfunkci orgánů.

Analýza mikrocirkulace může být provedena u lůžka pomocí neinvazivní videomikroskopické techniky.

Primárním cílem studie je ověřit zlepšení hustoty mikrocirkulačních cév a kvality průtoku krve po expozici Cytosorb®. Tyto dva parametry jsou dobře synteticky popsány pomocí Perfused Vessel Density (PVD).

Jako sekundární koncové body budou výzkumníci analyzovat modifikaci mikrocirkulačního průtoku krve po hemoadsorpční terapii. Mikrovaskulární průtok krve, popsaný indexem mikrovaskulárního průtoku (MFI), je u sepse změněn. Hodnoty MFI jdou od 0 do 3, kde 0 znamená nepřítomnost průtoku a 3 kontinuální průtok krve. U septického šoku je MFI obecně nižší než 2,6, což je hraniční hodnota mezi normální a změněnou MFI. Zvyšující se hodnota MFI je známkou dobré odpovědi mikrocirkulace na terapii.

Vyšetřovatelé budou také hodnotit okysličení periferní tkáně během expozice Cytosorb pomocí blízké infračervené spektroskopie (NIRS, Inspectra model 560 Hutchinson®). Tato technika vyhodnocuje mikrovaskulární perfuzi na m. thenar eminence. Test vaskulární okluze, který reprodukuje stav stagnující ischemie, se provádí pro hodnocení mikrovaskulární reaktivity na ischemicko-reperfuzní inzult.

Během léčby se očekává zlepšení tkáňové perfuze a mikrovaskulární reaktivity.

Invazivní hemodynamické monitorování bude provedeno pomocí Picco2®. V reakci na terapii se očekávají změny makrohemodynamických parametrů.

Skóre sekvenčního hodnocení selhání orgánů (SOFA) bude vypočítáno při zařazení do této studie a během terapie.

Během studie budou shromažďovány analýzy srdeční frekvence, SpO2, teploty, středního arteriálního tlaku, arteriálních a centrálních žilních krevních plynů.

Materiály a metody

Do této prospektivní observační neintervenční studie bude zařazeno 10 septických pacientů s akutním selháním ledvin, kteří potřebují kontinuální veno-venózní hemodialýzu.

Před registrací je získán formální informovaný souhlas. Tato studie je schválena místní etickou komisí.

Statistická analýza

K definování normálního nebo nenormálního rozdělení proměnných bude proveden Kolmogorov-Smirnovův test. K vyhodnocení rozdílů v čase bude použit test ANOVA pro opakovaná měření s Bonferroniho post hoc testem nebo Dunnovým post hoc testem. Friedmanův test bude použit pro data, která nejsou normálně distribuována.

Odběr krve

Na základní linii (T0) účastníci podstoupí analýzu arteriálních krevních plynů, aby získali následující hodnoty: arteriální napětí O2 (PaO2), arteriální napětí oxidu uhličitého, pH, přebytek báze, koncentraci laktátu, poměr PaO2/FiO2 a analýzu centrálního žilního plynu ke stanovení centrální žilní saturaci O2.

Bude měřena plazmatická koncentrace hlavních pleiotropních cytokinů, včetně interleukinu (IL)1-beta, IL6, IL8, IL10, tumor nekrotizujícího faktoru alfa.

Po zařazení do studie bude tato zkouška opakována v T1 (po 6 hodinách expozice Cytosorb®) a v T2 po 24 hodinách terapie.

Rutinní počet krvinek, profil srážení a vzorec leukocytů budou provedeny na začátku a na T2 spolu s prokalcitoninovým testem.

Analýza mikrocirkulace

Výzkumníci budou analyzovat mikrocirkulaci pomocí videomikroskopie s tmavým polem v bočním proudu aplikované na sublingvální sliznici, tato technika není invazivní a bezbolestná.

V této studii budou vyšetřovatelé používat Microscan od Microvision Medical (Nizozemsko).

Budou shromážděna tři krátká videa mikrocirkulace zachycená ve třech různých oblastech sublingvální sliznice. Tato videa budou analyzována pomocí Automated Vascular Analysis (AVA 3.2 software, Microvision Medical, Amsterdam, NL). Mikrocirkulační hustota je popsána pomocí Total Vessel Density (TVD) a De Backerovým skóre; kvalita průtoku mikrocirkulace je definována indexem mikrovaskulárního průtoku (MFI) a procentem prokrvené cévy (PPV). Perfused Vessel Density (PVD) popisuje hustotu dobře perfundované cévy. Analýza mikrocirkulace bude provedena v T0, T1 a T2.

Okysličení tkání

Okysličení tkání bude hodnoceno pomocí blízké infračervené spektroskopie (NIRS) aplikované na thenar eminence sval.

Zařízení Inspectra® (Hutchinson model 560) měří saturaci tkáně kyslíkem a odhaduje obsah tkáňového hemoglobinu, který je shrnut v indexu tkáňového hemoglobinu (THI).

Bude proveden test vaskulární okluze, který simuluje ischemicko-reperfuzní stav tkáně, aby se vyhodnotila mikrovaskulární reaktivita.

Na předloktí se aplikuje manžeta a nafoukne se na 300 mmHg, aby se vytvořila stagnující ischemie. Obrazovka Inspectra generuje křivku desaturace s názvem Downslope. Když je dosaženo hodnoty saturace tkáně O2 40 %, okluzní manžeta se vyfoukne a na obrazovce inspektoru se nakreslí křivka resaturace tkáně, nazvaná Upslope. Měří se hodnoty Upslope a Downslope. Ve fázi resaturace je získána oblast hyperémie, protože saturace tkáně O2 obecně po určitou dobu překračuje bazální hodnotu. Oblast hyperémie se měří jako index mikrovaskulární reaktivity.

NIRS s vaskulárním okluzním testem bude proveden v T0, T1 a T2.

Hemodynamické monitorování

Každý účastník podstoupí hemodynamické monitorování pomocí transpulmonálních termodilučních zařízení (Picco2® od Pulsion a EV1000® od Edwards). Kalibrace založená na termodiluci se získá v bazálním čase, v T1 a T2.

Dávka vazopresoru, hemodynamické parametry a skóre SOFA budou zaznamenány v čase t0, t1, t2..