Endotoxin Adsorber Hämoperfusion und Mikrozirkulation

Einführung

Trotz Aufrechterhaltung eines angemessenen arteriellen Mitteldrucks und einer zentralvenösen Sauerstoffsättigung ist die Mortalität bei schwerer Sepsis und septischem Schock immer noch hoch. Frühere Studien haben gezeigt, dass Störungen im mikrovaskulären Fluss eine Rolle bei Sepsis-induzierter multipler Organdysfunktion und Tod spielen. Aufgrund der klinischen Bedeutung der mikrozirkulatorischen Dysfunktion bei schwerer Sepsis und septischem Schock wurden jüngste Fortschritte in der Bildtechnologie zur Untersuchung der Mikrozirkulation verwendet. Ein Seitenstrom-Dunkelfeld-Videomikroskop (SDF) wurde entwickelt, um die Mikrozirkulation sichtbar zu machen, aber seine Messung der mikrovaskulären Blutflussklassifikation ist halbquantitativ. Frühere Studien haben gezeigt, dass ein Vollfeld-Laser-Perfusions-Imager die Änderung der Intensität des mikrozirkulatorischen Blutflusses quantitativ messen kann. Für klinische Studien lässt sich die sublinguale Mikrozirkulation am einfachsten mit einem SDF-Videomikroskop untersuchen.

Da Lipopolysaccharid (LPS) oder Endotoxin ein spezifischer Ligand für den Toll-like-Rezeptor 4 (TLR4) ist, kann es die folgenden Reaktionen hervorrufen, darunter übermäßige Immun- und Entzündungsreaktionen, oxidativer Stress, Kapillarleckage, Endothelschädigung, beeinträchtigte arterioläre und venuläre Vasoregulation und Aktivierung der Gerinnungskaskade. In der Folge können diese Reaktionen zu Störungen der Mikrozirkulation führen. Kürzlich wurde berichtet, dass ein TLR4-Antagonist, Eritorantetranatrium (E5564), die LPS-Antwort ohne TLR4-agonistische Aktivität sowohl bei Tieren als auch bei Menschen hemmt, aber die Sterblichkeit bei schwerer Sepsis und septischem Schock nicht senkt. Polymyxin-B-Adsorber-Hämoperfusion (PMX) reduzieren nachweislich die Sterblichkeit bei schwerer Sepsis und septischem Schock. Seit 1994 bis 2007 haben mehr als 60.000 Patienten diese Behandlung erhalten. In einer systematischen Übersichtsarbeit zeigen die Ergebnisse, dass die PMX-Therapie mit einem signifikant geringeren Sterblichkeitsrisiko verbunden war (Risikoverhältnis 0,53; 95 %-KI 0,43 bis 0,65).21 In einer prospektiven, multizentrischen, randomisierten, kontrollierten Studie (Early Use of Polymyxin B Hemoperfusion in Abdominal Sepsis [EUPHAS]) zeigen die Ergebnisse, dass sich die SOFA-Scores in der Polymyxin B-Gruppe verbesserten, aber nicht in der Gruppe mit konventioneller Therapie (Veränderung von SOFA, -3,4 vs -0,1; p = 0,001), und die 28-Tage-Mortalität betrug 32 % in der Polymyxin-B-Gruppe und 53 % in der Gruppe mit konventioneller Therapie (nicht adjustierte Hazard Ratio [HR], 0,43; 95 % Konfidenzintervall [KI], 0,20- 0,94; angepasste Herzfrequenz 0,36; 95 % KI, 0,16-0,80). Ibaet al. haben gezeigt, dass Polymyxin-B-Hämoperfusion eine bessere Mikrozirkulation und ein besseres Überleben in einem septischen Rattenmodell aufrechterhalten kann.

Die Forscher gehen von der Hypothese aus, dass die Polymyxin-B-Hämoperfusion den Endotoxinspiegel im Blut senken und die Endotoxin-bedingte mikrozirkulatorische Dysfunktion reduzieren kann. Der Zweck dieser prospektiven, randomisierten, kontrollierten, offenen Studie ist es, die Wirkung von Polymyxin B-Hämoperfusion auf die sublinguale Mikrozirkulation bei Patienten mit klarer oder vermuteter schwerer Sepsis und septischem Schock durch gramnegative Bakterien zu untersuchen. Untersucht werden der Endotoxinspiegel im Serum, der mittlere arterielle Druck, die Dosis von Vasopressoren und Inotropika, der SOFA-Score, das PaO2/FiO2-Verhältnis und die 28-Tage-Mortalität.

Methoden

Dieses Protokoll wurde von der National Taiwan University Hospital Research Ethic Committee (201208067RIB) überprüft. Patienten, die die Einschlusskriterien erfüllen und keines der Ausschlusskriterien aufweisen, werden nach dem Zufallsprinzip einer der beiden Gruppen (der Kontrollgruppe, der PMX-HP-Gruppe) zugeteilt. In der Kontrollgruppe erhalten die Patienten eine Standardbehandlung für Sepsis gemäß den Praxisrichtlinien. In der PMX-HP-Gruppe erhalten die Patienten eine Standardbehandlung für Sepsis und Polymyxin-B-Hämoperfusion.

Die Hämoperfusion wird auf den Intensivstationen innerhalb von 24 Stunden nach Diagnose einer schweren Sepsis oder eines septischen Schocks durchgeführt. Die 1. PMX-HP (Tag 0) läuft 2 Stunden. Die 2. PMX-HP muss innerhalb von 24 bis 36 Stunden nach Ende der 1. Behandlung durchgeführt werden, idealerweise 24 Stunden.

Das SDF-Videomikroskop (MicroScan, Microvision Medical) wird verwendet, um die Gesamtdichte kleiner Gefäße (weniger als 20 μm) (TSVD), die Klassifikation des mikrovaskulären Blutflusses jedes kleinen Gefäßes, die perfundierte Dichte kleiner Gefäße (PSVD), den mikrovaskulären Flussindex ( MFI) und Heterogenitätsindex (HI) der sublingualen Mikrozirkulation. Dieses Gerät beleuchtet das Gewebe mit polarisiertem grünem Licht und misst das von der Gewebeoberfläche reflektierte Licht. Sowohl oberflächliche Kapillaren als auch Venolen können sichtbar gemacht werden, da das gestreute grüne Licht vom Hämoglobin der roten Blutkörperchen absorbiert wird, die in diesen Gefäßen enthalten sind. Zu jedem Zeitpunkt (0h, 24h und 48h) werden fünf fortlaufende Bildsequenzen (20 Sekunden) digital gespeichert und die Daten der besten drei Bilder (mindestens, wenn möglich fünf) für die statistische Berechnung gemittelt. Die Bilder werden anschließend mit einer automatisierten Analysesoftware (AVA 3.0, Academic Medical Center, University of Amsterdam, Amsterdam, Niederlande) analysiert. Die Gesamtdichte kleiner Gefäße wird automatisch von der Software berechnet. Eine halbquantitative Methode wird verwendet, um den mikrovaskulären Blutfluss jedes kleinen Gefäßes wie folgt zu klassifizieren: (0) abwesend (kein Fluss oder mit Mikrothrombose gefüllt), (1) intermittierender Fluss (kein Fluss für mindestens 50 % der Zeit). ), (2) träge Strömung und (3) kontinuierliche Strömung. (Abbildung 1) Kleine Gefäße mit der Blutflussklassifizierung von (2) und (3) werden als perfundierte kleine Gefäße betrachtet, und die perfundierte kleine Gefäßdichte wird automatisch berechnet. Um den MFI-Score zu berechnen, wird das Bild in vier Quadranten unterteilt, und dieselbe Ordinalskala (0 bis 3) wird verwendet, um den Blutfluss in jedem Quadranten zu beurteilen. Der MFI-Score repräsentiert die gemittelten Werte der vier Quadranten. Der Heterogenitätsindex wird als höchster MFI minus niedrigster MFI geteilt durch den mittleren MFI der besten drei bis fünf Bilder zu einem bestimmten Zeitpunkt berechnet.

Sicherheit

Während des Experiments werden Blutdruck, Körpertemperatur, BUN, Kreatinin, ALT, AST, Bilirubin (gesamt/direkt), Laktat, Natrium, Kalium und die vollständige Zellzahl überwacht. Nebenwirkungen der Polymyxin-B-Hämoperfusion (Blutungen, Nephrotoxizität, Neurotoxizität [Erregung, Schwäche, Schläfrigkeit, Ataxie, Taubheitsgefühl, verschwommenes Sehen und Parästhesien], Thrombozytopenie und veränderte Gerinnung.) wird überwacht.

Statistiken

Gemäß unserer vorherigen Studie betrug die Gesamtdichte der kleinen Gefäße der Patienten in der Kontrollgruppe 20,0 mm/mm2, 20 Patienten pro Gruppe können eine 12 %ige Zunahme der Gesamtdichte der kleinen Gefäße bei den Patienten in der PMX-HP-Gruppe feststellen α-Niveau von 0,05 und β-Niveau von 0,8.

Die Daten werden mit statistischer Software (SPSS 20; IBM SPSS, Chicago, IL) analysiert. Mittelwerte zu einem bestimmten Zeitpunkt zwischen den beiden Gruppen werden unter Verwendung des t-Tests verglichen. Mittelwerte aus Reihenuntersuchungen zwischen den beiden Gruppen werden unter Verwendung einer Varianzanalyse mit wiederholten Messungen (mit den Faktoren Zeit und Gruppe) gefolgt von Tukey- oder Dunnett-T3-Mehrfachvergleichstests verglichen. Die MFI-Daten werden als Median (Interquartilbereich) ausgedrückt und unter Verwendung der Mann-Whitney-Analyse verglichen, gefolgt von einer Anpassung für Mehrfachvergleiche. Ein P-Wert < 0,05 wird als signifikantes Ergebnis angesehen.