Muutokset mikrovaskulaarisessa perfuusiossa verenpuhdistuksen aikana Cytosorb®:lla septisessä shokissa

Johdanto Sepsis määritellään henkeä uhkaavaksi tapahtumaksi, joka johtuu infektion immuunivasteen säätelyhäiriöstä. Verenpuhdistustekniikoita voidaan pitää terapeuttisena aseena edessä sepsiksen ja septisen shokin hoidossa.

Verenpuhdistuksen perusteena sepsiksessä on moduloida immuunivasteen epäsäänneltyä profiilia isännälle pleiotrooppisten proinflammatoristen sytokiinien liiallisesta tuotannosta johtuvan kudosvaurion vähentämiseksi.

Verenpuhdistus voi myös kontrolloida kohonneita anti-inflammatoristen sytokiinien tasoja, mikä voi johtaa immuunijärjestelmän heikkenemiseen ja immunohalvaukseen.

Hemoadsorptio on yksi tunnetuista tässä tutkimuksessa käytetyistä verenpuhdistustekniikoista, ja se perustuu periaatteeseen, että kokoveri, joka joutuu kosketuksiin asianmukaisesti suunnitellun sorbentin pinnalla, puhdistuisi tietyistä substraateista. Hemoadsorptiolla on mahdollista poistaa verenkierrosta korkeamolekyylipainoiset aineet, kuten sytokiinit.

Tässä tutkimuksessa Cytosorb®-patruunaa, joka perustuu hemoadsorptioperiaatteeseen, sovelletaan septisiin potilaisiin, jotka kärsivät akuutista munuaisten vajaatoiminnasta, sekä jatkuvaa laskimo-laskimodialyysiä (CVVH-D).

Immuunijärjestelmä on mukana sepsiksen patogeneesissä, mutta myös mikroverenkierrolla on ratkaiseva rooli tämän oireyhtymän luonnossa.

Kun sytokiinien proinflammatorinen osajoukko yliekspressoituu, indusoituva typpioksidisyntaasi aktivoituu ja johtaa ylimääräiseen typpioksidin tuotantoon, mikä johtaa häiriintyneeseen mikrovaskulaarisen ja kapillaarin sävyn säätelyyn. Mikroverenkierrolla on keskeinen rooli kaasun, ravintoaineiden ja aineenvaihduntatuotteiden vaihdon säätelyssä verenkierron ja solujen välillä. Kun mikrovaskulaarista perfuusiota muutetaan, kudosten hypoksiaa voi esiintyä ja seurauksena voi olla elinten toimintahäiriö.

Mikroverenkiertoanalyysi voidaan tehdä sängyn vieressä käyttämällä ei-invasiivista videomikroskopiatekniikkaa.

Tutkimuksen ensisijainen päätepiste on varmistaa mikroverenkierron verisuonten tiheyden ja verenkierron laadun paraneminen Cytosorb®-altistuksen jälkeen. Perfused Vessel Density (PVD) kuvaa nämä kaksi parametria synteettisesti.

Toissijaisina päätepisteinä tutkijat analysoivat mikroverenkierron muutoksia hemoadsorptiohoidon jälkeen. Mikrovaskulaarinen verenvirtaus, jota kuvaa mikrovaskulaarinen virtausindeksi (MFI), muuttuu sepsiksessä. MFI-arvot vaihtelevat 0:sta 3:een, jossa 0 tarkoittaa virtauksen puuttumista ja 3 jatkuvaa verenkiertoa. Septisessa shokissa MFI on yleensä huonompi kuin 2,6, joka on normaalin ja muuttuneen MFI:n välinen raja-arvo. MFI:n arvon nousu on merkki mikroverenkierron hyvästä vasteesta hoitoon.

Tutkijat arvioivat myös ääreiskudosten hapetusta Cytosorb-altistuksen aikana käyttämällä lähi-infrapunaspektroskopiaa (NIRS, Inspectra model 560 Hutchinson®). Tämä tekniikka arvioi mikrovaskulaarista perfuusiota eminensiolihaksessa. Verisuonten okkluusiotesti, joka toistaa pysähtyneen iskemiatilan, suoritetaan mikrovaskulaarisen reaktiivisuuden arvioimiseksi iskemia-reperfuusiokohtaukseen.

Kudosten perfuusion ja mikrovaskulaarisen reaktiivisuuden odotetaan paranevan hoidon aikana.

Invasiivinen hemodynaaminen seuranta suoritetaan Picco2®:lla. Muutoksia makrohemodynaamisissa parametreissa odotetaan vasteena hoidolle.

Sequential Organ Failure Assessment (SOFA) -pisteet lasketaan tähän tutkimukseen ilmoittautumisen yhteydessä ja hoidon aikana.

Tutkimuksen aikana kerätään syke-, SpO2-, lämpötila-, keskivaltimonpaine-, valtimo- ja keskuslaskimoverikaasuanalyysit.

Materiaalit ja menetelmät

Tähän prospektiiviseen havainnolliseen ei-interventiotutkimukseen otetaan mukaan 10 septistä potilasta, joilla on akuutti munuaisten vajaatoiminta ja jotka tarvitsevat jatkuvaa laskimo-laskimodialyysihoitoa.

Ennen ilmoittautumista hankitaan virallinen tietoinen suostumus. Tämä tutkimus on paikallisen eettisen komitean hyväksymä.

Tilastollinen analyysi

Kolmogorov-Smirnov-testillä määritetään muuttujien normaali- tai ei-normaalijakauma. ANOVA-testiä toistetuille mittauksille Bonferroni post hoc -testillä tai Dunnin post hoc -testillä sovelletaan erojen arvioimiseen ajan kuluessa. Friedman-testiä sovelletaan ei-normaalisti jakautuneisiin tietoihin.

Verinäytteenotto

Lähtötilanteessa (T0) osallistujille tehdään valtimoveren kaasuanalyysi saadakseen seuraavat arvot: valtimoiden O2-paine (PaO2), valtimoiden hiilidioksidijännitys, pH, emäsylimäärä, laktaattipitoisuus, PaO2/FiO2-suhde ja keskuslaskimokaasuanalyysi. keskuslaskimon O2 saturaatio.

Tärkeimpien pleiotrooppisten sytokiinien plasmapitoisuus mitataan, mukaan lukien interleukiini (IL)1-beta, IL6, IL8, IL10, tuumorinekroositekijä-alfa.

Ilmoittautumisen jälkeen nämä esseet toistetaan T1:ssä (6 tunnin Cytosorb®-altistuksen jälkeen) ja T2:ssa 24 tunnin hoidon jälkeen.

Rutiininomaiset verisolujen määrät, hyytymisprofiili ja leukosyyttikaava suoritetaan lähtötilanteessa ja T2:ssa yhdessä proCalcitonine-tutkimuksen kanssa.

Mikroverenkierron analyysi

Tutkijat analysoivat mikroverenkiertoa käyttämällä kielenalaiseen limakalvoon sovellettua sivuvirtauspimeäkenttävideomikroskopiatekniikkaa, joka ei ole invasiivinen ja kivuton.

Tässä tutkimuksessa tutkijat käyttävät Microvision Medicalin (Alankomaat) Microscania.

Mikroverenkierrosta kerätään kolme lyhyttä videota, jotka kuvataan kolmella eri alueella sublingvaalisessa limakalvossa. Nämä videot analysoidaan käyttämällä Automated Vascular Analysis -ohjelmaa (AVA 3.2 -ohjelmisto, Microvision Medical, Amsterdam, NL). Mikroverenkierron tiheyttä kuvaavat suonen kokonaistiheys (TVD) ja De Backer -pistemäärä; Virtauksen mikroverenkierron laatu määritellään mikrovaskulaarisen virtausindeksin (MFI) ja perfuusioaluksen prosenttiosuuden (PPV) avulla. Perfusoidun suonen tiheys (PVD) kuvaa hyvin perfusoidun suonen tiheyttä. Mikroverenkiertoanalyysi tehdään T0, T1 ja T2.

Kudosten hapetus

Kudosten hapetus arvioidaan käyttämällä lähi-infrapunaspektroskopiaa (NIRS), jota sovelletaan eminensiolihakseen.

Laite Inspectra® (Hutchinson-malli 560) mittaa kudosten happisaturaatiota ja arvioi kudosten hemoglobiinipitoisuuden, joka on tiivistetty kudosten hemoglobiiniindeksiin (THI).

Tehdään verisuonten tukostesti, joka simuloi kudoksen iskemia-reperfuusiotilaa mikrovaskulaarisen reaktiivisuuden arvioimiseksi.

Mansetti asetetaan kyynärvarteen ja täytetään 300 mmHg:n paineella pysähtyneen iskemian aikaansaamiseksi. Inspectra-näyttö luo desaturaatiokäyrän nimeltä Downslope. Kun kudoksen O2-saturaatioarvo saavutetaan 40 %, okkluusiomansetti tyhjennetään ja Inspector-näyttö piirtää kudoksen resaturaatiokäyrän, jonka nimi on Upslope. Upslope- ja Downslope-arvot mitataan. Resaturaatiovaiheessa saadaan Hyperemia Area, koska kudoksen O2-saturaatio yleensä ylittää tietyn ajan perusarvon. Hyperemia-alue mitataan mikrovaskulaarisen reaktiivisuuden indeksinä.

NIRS verisuonten tukostestillä suoritetaan T0, T1 ja T2.

Hemodynaaminen seuranta

Jokaiselle osallistujalle suoritetaan hemodynaaminen seuranta transpulmonaariseen lämpölaimennukseen perustuvilla laitteilla (Picco2®, Pulsion ja EV1000®, Edwards). Lämpölaimennukseen perustuva kalibrointi saadaan perusajalla T1 ja T2.

Vasopressoriannos, hemodynaamiset parametrit ja SOFA-pisteet kirjataan kohdissa t0, t1, t2.