Study of Methemoglobin as a Biomarker of Tissue Hypoxia During Acute Hemodilution in Heart Surgery Patients
16 avril 2018 mis à jour par: 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).
Aperçu de l'étude
Statut
Complété
Intervention / Traitement
Description détaillée
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
Type d'étude
Observationnel
Inscription (Réel)
68
Contacts et emplacements
Cette section fournit les coordonnées de ceux qui mènent l'étude et des informations sur le lieu où cette étude est menée.
Lieux d'étude
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Ontario
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Toronto, Ontario, Canada, M5B 1W8
- St. Michael's Hospital
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-
Critères de participation
Les chercheurs recherchent des personnes qui correspondent à une certaine description, appelée critères d'éligibilité. Certains exemples de ces critères sont l'état de santé général d'une personne ou des traitements antérieurs.
Critère d'éligibilité
Âges éligibles pour étudier
18 ans à 65 ans (Adulte, Adulte plus âgé)
Accepte les volontaires sains
Non
Sexes éligibles pour l'étude
Tout
Méthode d'échantillonnage
Échantillon non probabiliste
Population étudiée
heart surgery with cardiopulmonary bypass
La description
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).
Plan d'étude
Cette section fournit des détails sur le plan d'étude, y compris la façon dont l'étude est conçue et ce que l'étude mesure.
Comment l'étude est-elle conçue ?
Détails de conception
Cohortes et interventions
Groupe / Cohorte |
Intervention / Traitement |
|---|---|
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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.
Autres noms:
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Que mesure l'étude ?
Principaux critères de jugement
Mesure des résultats |
Description de la mesure |
Délai |
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Arterial methemoglobin levels
Délai: 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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Mesures de résultats secondaires
Mesure des résultats |
Description de la mesure |
Délai |
|---|---|---|
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Cerebral tissue oxygen saturation
Délai: 18 months
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18 months
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Plasma erythropoietin levels
Délai: 18 months
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18 months
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Plasma nitrate/nitrite levels
Délai: 18 months
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18 months
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Plasma hepcidin levels
Délai: 18 months
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Relationship between plasma hepcidin levels and hemoglobin levels
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18 months
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Autres mesures de résultats
Mesure des résultats |
Délai |
|---|---|
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Adverse outcomes including mortality, myocardial infarction, low output syndrome, stroke and renal dysfunction
Délai: 18 months
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18 months
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Collaborateurs et enquêteurs
C'est ici que vous trouverez les personnes et les organisations impliquées dans cette étude.
Parrainer
Les enquêteurs
- Chercheur principal: Gregory Hare, MD, PhD, Unity Health Toronto
Publications et liens utiles
La personne responsable de la saisie des informations sur l'étude fournit volontairement ces publications. Il peut s'agir de tout ce qui concerne l'étude.
Dates d'enregistrement des études
Ces dates suivent la progression des dossiers d'étude et des soumissions de résultats sommaires à ClinicalTrials.gov. Les dossiers d'étude et les résultats rapportés sont examinés par la Bibliothèque nationale de médecine (NLM) pour s'assurer qu'ils répondent à des normes de contrôle de qualité spécifiques avant d'être publiés sur le site Web public.
Dates principales de l'étude
Début de l'étude
1 janvier 2013
Achèvement primaire (Réel)
1 août 2016
Achèvement de l'étude (Réel)
1 août 2016
Dates d'inscription aux études
Première soumission
11 mars 2013
Première soumission répondant aux critères de contrôle qualité
19 juin 2013
Première publication (Estimation)
21 juin 2013
Mises à jour des dossiers d'étude
Dernière mise à jour publiée (Réel)
17 avril 2018
Dernière mise à jour soumise répondant aux critères de contrôle qualité
16 avril 2018
Dernière vérification
1 avril 2018
Plus d'information
Termes liés à cette étude
Mots clés
Termes MeSH pertinents supplémentaires
Autres numéros d'identification d'étude
- REB# 12-015
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