Study of Methemoglobin as a Biomarker of Tissue Hypoxia During Acute Hemodilution in Heart Surgery Patients
16 april 2018 bijgewerkt door: 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).
Studie Overzicht
Toestand
Voltooid
Interventie / Behandeling
Gedetailleerde beschrijving
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
Studietype
Observationeel
Inschrijving (Werkelijk)
68
Contacten en locaties
In dit gedeelte vindt u de contactgegevens van degenen die het onderzoek uitvoeren en informatie over waar dit onderzoek wordt uitgevoerd.
Studie Locaties
-
-
Ontario
-
Toronto, Ontario, Canada, M5B 1W8
- St. Michael's Hospital
-
-
Deelname Criteria
Onderzoekers zoeken naar mensen die aan een bepaalde beschrijving voldoen, de zogenaamde geschiktheidscriteria. Enkele voorbeelden van deze criteria zijn iemands algemene gezondheidstoestand of eerdere behandelingen.
Geschiktheidscriteria
Leeftijden die in aanmerking komen voor studie
18 jaar tot 65 jaar (Volwassen, Oudere volwassene)
Accepteert gezonde vrijwilligers
Nee
Geslachten die in aanmerking komen voor studie
Allemaal
Bemonsteringsmethode
Niet-waarschijnlijkheidssteekproef
Studie Bevolking
heart surgery with cardiopulmonary bypass
Beschrijving
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).
Studie plan
Dit gedeelte bevat details van het studieplan, inclusief hoe de studie is opgezet en wat de studie meet.
Hoe is de studie opgezet?
Ontwerpdetails
Cohorten en interventies
Groep / Cohort |
Interventie / Behandeling |
|---|---|
|
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.
|
Non invasive brain oximeter will be applied on the patient's forehead to monitor the brain oxygen saturation throughout the surgery.
Andere namen:
|
Wat meet het onderzoek?
Primaire uitkomstmaten
Uitkomstmaat |
Maatregel Beschrijving |
Tijdsspanne |
|---|---|---|
|
Arterial methemoglobin levels
Tijdsspanne: 18 months
|
To determine if there is an association between increased methemoglobin and tissue hypoxia following heart surgery
|
18 months
|
Secundaire uitkomstmaten
Uitkomstmaat |
Maatregel Beschrijving |
Tijdsspanne |
|---|---|---|
|
Cerebral tissue oxygen saturation
Tijdsspanne: 18 months
|
18 months
|
|
|
Plasma erythropoietin levels
Tijdsspanne: 18 months
|
18 months
|
|
|
Plasma nitrate/nitrite levels
Tijdsspanne: 18 months
|
18 months
|
|
|
Plasma hepcidin levels
Tijdsspanne: 18 months
|
Relationship between plasma hepcidin levels and hemoglobin levels
|
18 months
|
Andere uitkomstmaten
Uitkomstmaat |
Tijdsspanne |
|---|---|
|
Adverse outcomes including mortality, myocardial infarction, low output syndrome, stroke and renal dysfunction
Tijdsspanne: 18 months
|
18 months
|
Medewerkers en onderzoekers
Hier vindt u mensen en organisaties die betrokken zijn bij dit onderzoek.
Sponsor
Onderzoekers
- Hoofdonderzoeker: Gregory Hare, MD, PhD, Unity Health Toronto
Publicaties en nuttige links
De persoon die verantwoordelijk is voor het invoeren van informatie over het onderzoek stelt deze publicaties vrijwillig ter beschikking. Dit kan gaan over alles wat met het onderzoek te maken heeft.
Studie record data
Deze datums volgen de voortgang van het onderzoeksdossier en de samenvatting van de ingediende resultaten bij ClinicalTrials.gov. Studieverslagen en gerapporteerde resultaten worden beoordeeld door de National Library of Medicine (NLM) om er zeker van te zijn dat ze voldoen aan specifieke kwaliteitscontrolenormen voordat ze op de openbare website worden geplaatst.
Bestudeer belangrijke data
Studie start
1 januari 2013
Primaire voltooiing (Werkelijk)
1 augustus 2016
Studie voltooiing (Werkelijk)
1 augustus 2016
Studieregistratiedata
Eerst ingediend
11 maart 2013
Eerst ingediend dat voldeed aan de QC-criteria
19 juni 2013
Eerst geplaatst (Schatting)
21 juni 2013
Updates van studierecords
Laatste update geplaatst (Werkelijk)
17 april 2018
Laatste update ingediend die voldeed aan QC-criteria
16 april 2018
Laatst geverifieerd
1 april 2018
Meer informatie
Termen gerelateerd aan deze studie
Trefwoorden
Aanvullende relevante MeSH-voorwaarden
Andere studie-ID-nummers
- REB# 12-015
Deze informatie is zonder wijzigingen rechtstreeks van de website clinicaltrials.gov gehaald. Als u verzoeken heeft om uw onderzoeksgegevens te wijzigen, te verwijderen of bij te werken, neem dan contact op met register@clinicaltrials.gov. Zodra er een wijziging wordt doorgevoerd op clinicaltrials.gov, wordt deze ook automatisch bijgewerkt op onze website .