Study of Methemoglobin as a Biomarker of Tissue Hypoxia During Acute Hemodilution in Heart Surgery Patients
16. April 2018 aktualisiert von: Unity Health Toronto
A Prospective Analysis of Methemoglobin as a Biomarker of Tissue Hypoxia During Acute Hemodilutional Anemia in Patients Undergoing Heart Surgery
Acute and chronic anemia continue to be associated with increased mortality in a number of clinical settings, including cardiac and non-cardiac surgery. However, "We have no clinical measures that let us know of impending insufficient oxygenation as anemia progresses" (R.B. Weiskopf). The current proposal is based on experimental and clinical data which suggest that plasma methemoglobin (MetHb) may be a sensitive biomarker of tissue hypoxia and "anemic stress" in surgical patients.
Hypothesis: Increased methemoglobin is a biomarker of tissue hypoxia during acute anemia.
Primary Objective: To demonstrate a direct relationship between decreased Hb and increased MetHb in patients undergoing acute hemodilution on cardiopulmonary bypass (CPB).
Studienübersicht
Status
Abgeschlossen
Intervention / Behandlung
Detaillierte Beschreibung
Acute and chronic anemia continue to be associated with increased mortality in a number of clinical settings, including cardiac and non-cardiac surgery.
1-6 However, as recently stated by one of the pioneers of anemia research; Dr. R.B. Weiskopf: "We have no clinical measures that let us know of impending insufficient oxygenation as anemia progresses".7 Toward achieving this goal, we have developed experimental models to define the adaptive mechanisms which maintain oxygen homeostasis during acute anemia.
Our research has identified that increased nitric oxide (NO) production by nitric oxide syntheses (NOSs) may be an important survival mechanism in acute anemia.3;8;9
Experimental data suggests that nNOS may promote survival by maintaining oxygen (O2) homeostasis during acute anemia.10
Resultant increases in nitric oxide (NO) contributes to adaptive cell signaling mechanisms and also increase oxidation of hemoglobin (Hb) to methemoglobin (MetHb).3
In addition, oxygen extraction results in increased levels of deoxyhemoglobin which has been proposed to act as a nitrite (NO2-) reductase to generate additional bioactive NO, thereby promoting vasodilation in hypoxic vascular beds.11-15
Thus, by more than one mechanism, increased MetHb may be indicative of hemoglobin desaturation, tissue hypoxia and activation of adaptive tissue responses to anemia.
These responses may identify the threshold for local tissue hypoxia or "anemic stress".
In attempt to determine if such mechanisms are active in humans we performed a retrospective study in patients undergoing cardiopulmonary bypass (CPB) during heart surgery to determine if plasma MetHb increased as Hb decreased during CPB.
We observed an inverse relationship between Hb and MetHb that was independent of red blood cell transfusion and exogenous nitrate use
Studientyp
Beobachtungs
Einschreibung (Tatsächlich)
68
Kontakte und Standorte
Dieser Abschnitt enthält die Kontaktdaten derjenigen, die die Studie durchführen, und Informationen darüber, wo diese Studie durchgeführt wird.
Studienorte
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Ontario
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Toronto, Ontario, Kanada, M5B 1W8
- St. Michael's Hospital
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Teilnahmekriterien
Forscher suchen nach Personen, die einer bestimmten Beschreibung entsprechen, die als Auswahlkriterien bezeichnet werden. Einige Beispiele für diese Kriterien sind der allgemeine Gesundheitszustand einer Person oder frühere Behandlungen.
Zulassungskriterien
Studienberechtigtes Alter
18 Jahre bis 65 Jahre (Erwachsene, Älterer Erwachsener)
Akzeptiert gesunde Freiwillige
Nein
Studienberechtigte Geschlechter
Alle
Probenahmeverfahren
Nicht-Wahrscheinlichkeitsprobe
Studienpopulation
heart surgery with cardiopulmonary bypass
Beschreibung
Inclusion Criteria:
- patients undergoing heart surgery using cardiopulmonary bypass at St. Michael's Hospital who have a pre-operative Hb value greater than 90 g/L, no evidence of hypoxemia (SaO2 > 90%) and no history of congenital methemoglobinemia.
Exclusion Criteria:
- severe hypoxemia, acute or chronic renal failure requiring dialysis, emergency surgery or the lack of a PA catheter (current standard of care at St. Michael's Hospital is to insert a PA catheter in > 90% of patients).
Studienplan
Dieser Abschnitt enthält Einzelheiten zum Studienplan, einschließlich des Studiendesigns und der Messung der Studieninhalte.
Wie ist die Studie aufgebaut?
Designdetails
Kohorten und Interventionen
Gruppe / Kohorte |
Intervention / Behandlung |
|---|---|
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Heart surgery during CPB
All patients undergoing heart surgery using cardiopulmonary bypass who have a pre-operative Hb value greater than 90 g/L, no evidence of hypoxemia (SaO2 > 90%) and no history of congenital methemoglobinemia.
Exclusion criteria will include severe hypoxemia, acute or chronic renal failure requiring dialysis, emergency surgery or the lack of a PA catheter.
Non invasive brain oximetry will be used to assess the brain oxygen tension during surgical procedure.
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Non invasive brain oximeter will be applied on the patient's forehead to monitor the brain oxygen saturation throughout the surgery.
Andere Namen:
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Was misst die Studie?
Primäre Ergebnismessungen
Ergebnis Maßnahme |
Maßnahmenbeschreibung |
Zeitfenster |
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Arterial methemoglobin levels
Zeitfenster: 18 months
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To determine if there is an association between increased methemoglobin and tissue hypoxia following heart surgery
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18 months
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Sekundäre Ergebnismessungen
Ergebnis Maßnahme |
Maßnahmenbeschreibung |
Zeitfenster |
|---|---|---|
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Cerebral tissue oxygen saturation
Zeitfenster: 18 months
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18 months
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Plasma erythropoietin levels
Zeitfenster: 18 months
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18 months
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Plasma nitrate/nitrite levels
Zeitfenster: 18 months
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18 months
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Plasma hepcidin levels
Zeitfenster: 18 months
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Relationship between plasma hepcidin levels and hemoglobin levels
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18 months
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Andere Ergebnismessungen
Ergebnis Maßnahme |
Zeitfenster |
|---|---|
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Adverse outcomes including mortality, myocardial infarction, low output syndrome, stroke and renal dysfunction
Zeitfenster: 18 months
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18 months
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Mitarbeiter und Ermittler
Hier finden Sie Personen und Organisationen, die an dieser Studie beteiligt sind.
Sponsor
Ermittler
- Hauptermittler: Gregory Hare, MD, PhD, Unity Health Toronto
Publikationen und hilfreiche Links
Die Bereitstellung dieser Publikationen erfolgt freiwillig durch die für die Eingabe von Informationen über die Studie verantwortliche Person. Diese können sich auf alles beziehen, was mit dem Studium zu tun hat.
Studienaufzeichnungsdaten
Diese Daten verfolgen den Fortschritt der Übermittlung von Studienaufzeichnungen und zusammenfassenden Ergebnissen an ClinicalTrials.gov. Studienaufzeichnungen und gemeldete Ergebnisse werden von der National Library of Medicine (NLM) überprüft, um sicherzustellen, dass sie bestimmten Qualitätskontrollstandards entsprechen, bevor sie auf der öffentlichen Website veröffentlicht werden.
Haupttermine studieren
Studienbeginn
1. Januar 2013
Primärer Abschluss (Tatsächlich)
1. August 2016
Studienabschluss (Tatsächlich)
1. August 2016
Studienanmeldedaten
Zuerst eingereicht
11. März 2013
Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat
19. Juni 2013
Zuerst gepostet (Schätzen)
21. Juni 2013
Studienaufzeichnungsaktualisierungen
Letztes Update gepostet (Tatsächlich)
17. April 2018
Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt
16. April 2018
Zuletzt verifiziert
1. April 2018
Mehr Informationen
Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie
Schlüsselwörter
Zusätzliche relevante MeSH-Bedingungen
Andere Studien-ID-Nummern
- REB# 12-015
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