Ændringer i mikrovaskulær perfusion under blodrensning med Cytosorb® i septisk shock

Introduktion Sepsis er defineret som en livstruende hændelse på grund af et dysreguleret immunrespons på en infektion. Blodrensningsteknikker kan betragtes som et terapeutisk våben mod sepsis og septisk shock.

Begrundelsen for blodoprensning i sepsis er at modulere en dysreguleret profil af immunrespons til værten for at reducere vævsskade på grund af overproduktion af pleiotrope pro-inflammatoriske cytokiner.

Blodrensning kan også kontrollere forhøjede niveauer af antiinflammatoriske cytokiner, der kan føre til en nedmodulering af immunsystemet og immunparalyse.

Hæmoadsorption er en af ​​de kendte blodrensningsteknikker, der anvendes i denne undersøgelse, og den er baseret på princippet om, at fuldblod, der kommer i kontakt med overfladen af ​​korrekt designet sorbent, vil blive renset for visse substrater. Med hæmoadsorption er det muligt at decirkulere fra blodbanen højmolekylære stoffer, såsom cytokiner.

I denne undersøgelse anvendes Cytosorb® patron, baseret på hæmoadsorptionsprincippet, på septiske patienter, der lider af akut nyresvigt, sammen med kontinuerlig veno-venøs hæmodialyse (CVVH-D).

Immunsystemet er involveret i patogenesen af ​​sepsis, men også mikrocirkulationen har en afgørende rolle i den naturlige historie af dette syndrom.

Når en proinflammatorisk undergruppe af cytokiner overudtrykkes, aktiveres inducerbar nitrogenoxidsyntase og fører til en ekstra produktion på nitrogenoxid, der resulterer i en forstyrret regulering af mikrovaskulær og kapillær tonus. Mikrocirkulationen spiller en grundlæggende rolle for at regulere udvekslingen af ​​gas, næringsstoffer og metabolitter mellem blodbanen og cellerne. Når mikrovaskulær perfusion ændres, kan vævshypoksi forekomme og resultere i organdysfunktion.

Mikrocirkulationsanalyse kan udføres ved sengekanten ved hjælp af en ikke-invasiv videomikroskopiteknik.

Studiets primære endepunkt er at verificere en forbedring i tætheden af ​​mikrocirkulatoriske kar og i kvaliteten af ​​blodgennemstrømningen efter eksponering for Cytosorb®. Disse to parametre er godt beskrevet syntetisk af Perfused Vessel Density (PVD).

Som sekundære endepunkter vil efterforskerne analysere modifikationen af ​​mikrocirkulatorisk blodgennemstrømning efter hæmoadsorptionsbehandling. Den mikrovaskulære blodgennemstrømning, beskrevet af det mikrovaskulære flowindeks (MFI), ændres ved sepsis. MFI-værdier går fra 0 til 3, hvor 0 betyder fravær af flow og 3 kontinuerlig blodgennemstrømning. Ved septisk shock resulterer MFI generelt til at være lavere end 2,6, som er cut-off-værdien mellem normal og ændret MFI. Stigende værdi af MFI er et tegn på mikrocirkulationens god respons på behandlingen.

Efterforskerne vil også evaluere iltning af perifert væv under Cytosorb eksponering ved hjælp af nær infrarød spektroskopi (NIRS, Inspectra model 560 Hutchinson®). Denne teknik evaluerer mikrovaskulær perfusion på thenar eminensmusklen. En vaskulær okklusionstest, der reproducerer en stagnerende iskæmitilstand, udføres for at evaluere mikrovaskulær reaktivitet på en iskæmi-reperfusionsfornærmelse.

En forbedring af vævsperfusion og mikrovaskulær reaktivitet forventes under behandlingen.

Invasiv hæmodynamisk monitorering vil blive udført med Picco2®. Ændringer i makro-hæmodynamiske parametre forventes som reaktion på behandlingen.

Score for Sequential Organ Failure Assessment (SOFA) vil blive beregnet ved tilmeldingen til denne undersøgelse og under terapien.

Hjertefrekvens, SpO2, temperatur, middelarterielt tryk, arterielle og centrale venøse blodgasanalyser vil blive indsamlet under undersøgelsen.

Materialer og metoder

I denne prospektive observationelle ikke-interventionelle undersøgelse vil 10 septiske patienter med akut nyresvigt, som har behov for kontinuerlig veno-venøs hæmodialyse, blive tilmeldt.

Forud for tilmelding indhentes et formelt informeret samtykke. Denne undersøgelse er godkendt af den lokale etiske komité.

Statistisk analyse

Kolmogorov-Smirnov-testen vil blive udført for at definere den normale eller ikke-normale fordeling af variablerne. ANOVA-testen for gentagne målinger med Bonferroni post hoc test eller Dunns post hoc test vil blive anvendt til at evaluere forskelle over tid. Friedman-testen vil blive anvendt for ikke-normalt distribuerede data.

Blodprøvetagning

Ved baseline (T0) vil deltagerne gennemgå arteriel blodgasanalyse for at opnå følgende værdier: arteriel O2-spænding (PaO2), arteriel kuldioxidspænding, pH, baseoverskud, laktatkoncentration, PaO2/FiO2-forhold og central venøs gasanalyse for at bestemme central venøs O2 mætning.

Den plasmatiske koncentration af de vigtigste pleiotrope cytokiner vil blive målt, herunder interleukin (IL)1-beta, IL6, IL8, IL10, tumornekrosefaktor-alfa.

Efter tilmelding vil disse essay blive gentaget ved T1 (efter 6 timers eksponering for Cytosorb®) og ved T2 efter 24 timers behandling.

Rutinemæssig blodcelletælling, koagulationsprofil og leukocytformel vil blive udført ved baseline og ved T2 sammen med proCalcitonine essay.

Mikrocirkulationsanalyse

Forskerne vil analysere mikrocirkulationen ved hjælp af sidestream mørkt felt videomikroskopi-teknik anvendt på den sublinguale slimhinde, denne teknik er ikke invasiv og smertefri.

I denne undersøgelse vil efterforskerne bruge Microscan fra Microvision Medical (Holland).

Tre korte videoer af mikrocirkulationen vil blive opsamlet, optaget i tre forskellige områder af den sublinguale slimhinde. Disse videoer vil blive analyseret ved hjælp af Automated Vascular Analysis (AVA 3.2 software, Microvision Medical, Amsterdam, NL). Mikrocirkulationstæthed er beskrevet ved Total Vessel Density (TVD) og De Backer-score; mikrocirkulationskvaliteten af ​​flow er defineret af det mikrovaskulære flowindeks (MFI) og procentdel af perfuseret kar (PPV). Den perfunderede kardensitet (PVD) beskriver tætheden af ​​et godt perfunderet kar. Mikrocirkulationsanalyse vil blive udført ved T0, T1 og T2.

Iltning af væv

Vævsiltning vil blive vurderet ved hjælp af nær-infrarød spektroskopi (NIRS) anvendt på den derefterre eminensmuskel.

Enheden Inspectra® (Hutchinson model 560) måler vævets iltmætning og estimerer vævshæmoglobinindholdet, der er opsummeret i vævshæmoglobinindekset (THI).

En vaskulær okklusionstest vil blive udført, som simulerer en iskæmi-reperfusionstilstand af vævet for at evaluere mikrovaskulær reaktivitet.

En manchet påføres underarmen og pustes op ved 300 mmHg for at frembringe en stillestående iskæmi. Inspectra-skærmen genererer en kurve af desaturation ved navn Downslope. Når en værdi for vævs-O2-mætning på 40 % er nået, tømmes okklusionsmanchetten, og Inspector-skærmen tegner en kurve for genmætning af vævet, kaldet Upslope. Upslope- og Downslope-værdier måles. I fasen af ​​genmætning opnås et hyperæmiområde, da vævs-O2-mætning generelt overstiger basalværdien i en vis periode. Hyperæmiområdet måles som et indeks for mikrovaskulær reaktivitet.

NIRS med en vaskulær okklusionstest vil blive udført ved T0, T1 og T2.

Hæmodynamisk overvågning

Hver deltager vil gennemgå hæmodynamisk overvågning med transpulmonære termofortyndingsbaserede enheder (Picco2® fra Pulsion og EV1000® fra Edwards). Termodilutionsbaseret kalibrering opnås ad basal tid, ved T1 og T2.

Vasopressordosis, hæmodynamiske parametre og SOFA-score vil blive registreret ved t0, t1, t2.