Het optimaliseren van prime vloeistof strategie om de microcirculatoire perfusie tijdens hartchirurgie met gebruik van de hartlongmachine te behouden

Acute microcirculatoire perfusiestoornissen komen vaak voor bij kritieke ziekte
en gaan gepaard met verhoogde morbiditeit en mortaliteit. Recente bevindingen
van onze groep toonden aan dat de microcirculatoire perfusie verstoord is
tijdens hartchirurgie met cardiopulmonale bypass (CPB) en verstoord blijft tot
72 uur na de operatie. Deze verstoorde microcirculatie wordt geassocieerd met
orgaandysfunctie veroorzaakt door hartchirurgie met CPB, wat vaak wordt gezien
(tot 42%) en resulteert in een 6-voudige toename van het sterftecijfer. De
onderliggende oorzaak van verstoorde microcirculatie is een toename van
endotheliale permeabiliteit en vasculaire lekkage en zijn een gevolg van
systemische ontsteking, hemodilutie, hypothermie en hemolyse. Om de kennis over
verstoorde microcirculatie te vergroten hebben we eerder aangetoond dat
hemodilutie bijdraagt **aan deze verstoorde perfusie. Hemodilutie verlaagt
colloïdaal oncotische druk (COP). Ook wordt COP beïnvloed door vrij
hemoglobine, dat toeneemt met hemolyse en toe te schrijven is aan een
verstoorde microcirculatie na CPB. Dit is interessant, want voor zover wij
weten, is het effect van het minimaliseren van hemodilutie en hemolyse tijdens
hartchirurgie op de microcirculatoire perfusie nooit onderzocht, maar het zou
de sleutelfactor kunnen zijn bij het verminderen van orgaandysfunctie.

Niet-substantieel amendement 18-10-2023
Metabole zuur-base ontregeling is een bekende complicatie van hartchirurgie met
cardiopulmonale bypass. Eerdere onderzoeken hebben de effecten van
verschillende priming kristalloïden op de metabole zuur-base status na de
operatie beoordeeld. Kristalloïde primingvloeistof veroorzaakt ondubbelzinnig
een verdunning van plasmaalbumine en een overeenkomstige hyperchloremische
acidose. Dit is problematisch omdat het kan leiden tot aanhoudende zuur-base
afwijkingen, vooral in de context van renale (microcirculato) disfunctie. De
effecten van primingstrategieën met colloïden op de postoperatieve zuur-base
status en resolutie zijn niet beoordeeld. In deze studie kunnen deze effecten
gemakkelijk en adequaat worden gekarakteriseerd met behulp van Stewart's
fysisch-chemische analysemethode op eerder verzamelde plasma-elektrolyten.

Amendement 26-02-2024
1. Randomisatie van proefpersonen in 3 groepen (groep A/B/C) wordt gedaan via
Castor in 1:1:1 met block sizes van 3/6/9. Als gevolg van exclusie van
patiënten vóórafgaand aan de operatiedatum, maar na de inclusie en
randomisatie, is er een scheve verdeling ontstaan in de groepen. De reden dat
er op deze manier patiënten zijn geëxcludeerd is dat de operatiedatum
verplaatst werd of patiënten alsnog voor een andere procedure gingen (bijv. een
PCI in plaats van een CABG). De oorzaak van de scheve verdeling tussen de
groepen is dat Castor geen rekening houdt met exclusies, ondanks dat de
participanten als geëxcludeerd zijn aangegeven in Castor. Daarom includeren we
door totdat de sample size per arm van 10 participanten is bereikt.
2A. Toevoegen van oxygen delivery als secundair eindpunt. Uit de recente
literatuur blijkt dat een lage oxygen delivery tijdens cardiopulmonale bypass
is geassocieerd met de ontwikkeling van acute kidney injury postoperatief. Er
is echter geen literatuur die de hoogte van het zuurstofaanbod, gemeten in
oxygen delivery, vergelijkt tussen patiënten die cardiopulmonale bypass met
verschillende priming vloeistoffen zijn ondergaan. Het zuurstofaanbod, oxygen
delivery berekend door middel van reeds bepaalde bloedgasanalyse en de hoogte
van de flow tijdens bypass, zal worden bepaald tijdens CPB. De resultaten zijn
exploratief, gezien de poweranalyse gedaan is op het primaire eindpunt.
2B. Toevoegen van biomarkers (endotheel, inflammatie en nierfunctie). Uit de
literatuur is gebleken dat de destructie van de glycocalyx, een belangrijke
component uit de microvasculatuur, minder is wanneer albumine als vloeistof
gebruikt wordt (Cardiovasc Res 2010;87:300-310, Transplantation
2009;87:956-965, J Extra Corpor Technol 2017; 49:174-171). Extra biomarkers
worden gemeten om het eventuele effect van de primevloeistof op het endotheel,
de inflammatie en de renale functie te meten d.m.v. biomarkers.

Niet-substantieel amendement 24-07-2024
Toevoegen van secundaire eindpunten omtrent zuur-base status voor, gedurende,
en na CPB bij het gebruik van drie verschillende colloïde prime strategieen:
A. De infusie van crystalloiden, priming vloeistoffen en cardioplegie bij
cardiothoracale ingrepen kan leiden tot zuur-base afwijkingen. Colloïden, met
name albumine, vervullen een bufferfunctie in het plasma. Er is echter geen
literatuur die de effecten van verschillende colloïd priming vloeistoffen op
het ontstaan en verloop van zuur-base afwijkingen beschrijft. Het bestaan of
het induceren van zuur-base afwijkingen kan daarnaast een onafhankelijke
risicofactor zijn voor het ontstaan en handhaven van microcirculatoire
afwijkingen, door veranderingen in de elektrische en osmotische
transmembraneuze gradienten (bijvoorbeeld het Gibbs-Donnan evenwicht). De
berekening van zuur-base eindpunten vereist enkel de bepaling van natrium,
kalium, magnesium, calcium, albumine, bicarbonaat, chloride, lactaat en fosfaat
op vooraf vastgestelde meetmomenten. Daarnaast zullen markers van renale
schade, zoals kreatinine, worden meegenomen in het statistische model,
aangezien deze mogelijk een interactie hebben met het ontstaan van zuur-base
afwijkingen. Er zal ook multivariaat worden getest of de mate van zuur-base
afwijkingen onafhankelijk geassocieerd is met microcirculatoire afwijkingen.

- Deel I: Bepalen van het verschil in microcirculatoire perfusie tussen drie
verschillende primaire vloeistofstrategieën bij patiënten die electieve
hartchirurgie met cardiopulmonale bypass ondergaan.
- Deel II: Bepalen van het effect van het beperken van hemodilutie en hemolyse
op de vermindering van CPB-geïnduceerde microcirculatoire perfusiestoornissen
bij hartchirurgie.

Gerandomiseerde gecontroleerde studie, dubbel geblindeerd

- Deel I: Prime vloeistofstrategieën met gelofusine en ringers (A), albumine en ringers (B) of ringers met retrograde autologe priming (C). - Deel II: De beste primaire vloeistof om de microcirculatoire perfusie van deel I te behouden, gecombineerd met ofwel toediening van extra humaan albumine (T) of ringers (C) tijdens CPB.

Het onderzoek naar het effect van verschillende prime vloeistof strategieën op
de microcirculatoire perfusie is gerechtvaardigd omdat het dient in een groter
maatschappelijk belang ten opzichte van de belasting en de risico's. De
verschillende priming strategieën worden door diverse centra in Nederland
gebruikt als standaard zorg, waarbij in Nederland wordt voldaan aan de
standaarden van veilige hartchirurgie. Het dient in een groter belang dat
onderzocht wordt of de priming strategie bij kan dragen aan het voorkomen van
de microcirculatoire dysfunctie tijdens hartchirurgie. Daarnaast of het effect
van hemolyse gereduceerd kan worden om microcirculatoire dysfunctie te
voorkomen. Met beide stukken hopen we inzicht te verkrijgen in het reduceren
van microcirculatoire dysfunctie om de orgaanperfusie tijdens hartchirurgische
procedures te verbeteren en orgaanfunctie te behouden. Tevens kan dit bijdragen
aan een evidence based protocol voor priming strategieën in de hartchirurgische
zorg.