Bloeddruk en cardiac output - de invloed op cerebrale perfusie gedurende cardiopulmonale bypass.

Binnen een paar minuten zorgt een bedreigde cerebrale bloed flow (CBF) voor
irreversibele cerebrale weefselschade. Daarom is de CBF onderhevig aan
autoregulatie: de CBF blijft ondanks veranderingen in cerebrale perfusiedruk
constant. Sinds de jaren '70 kunnen Near InfraRed Spectroscopy (NIRS) afgeleide
oxygenatie van de frontaalkwab (rSO2) en flowsnelheid van de arteria cerebri
media (Vmca) gemeten met een Transcraniële Doppler (TCD) gebruikt worden als
een continue en non-invasieve maat voor de CBF. Deze monitortechnieken worden
veelvuldig gebruikt en in het geval van dalende rSO2zijn verscheidene
algoritmes voorgesteld om de rSO2 te optimaliseren. Een van de eerste stappen
in het algoritme is het verhogen van de bloeddruk door het geven van een *1*
receptor-gemedieerde vasopressor zoals fenylefrine. In verschillende studies is
echter recent beschreven dat de rSO2 daalt na toediening van fenylefrine. Het
is nog niet duidelijk waarom rSO2 daalt, maar een mogelijkheid is dat deze
daling veroorzaakt wordt door daling van de cardiac output (CO) door de
baroreceptor reflex. Deze hypothese wordt ondersteund door het feit dat bij
patiënten aan de cardiopulmonale bypass (CPB), dus met constante CO, de rSO2
slechts 3% daalt in tegenstelling tot een rSO2 daling van 10% in niet-cardiale
chirurgie. Het blijft nog steeds onduidelijk of rSO2 (meer) afhankelijk is van
bloeddruk of van CO. Ons doel is dan ook te bepalen of cerebrale perfusie en
oxygenatie het meest afhankelijk is van systemische bloedflow (CO) of
systemische bloeddruk in patiënten aan de CPB.

Het doel is de invloed van de systemische bloedflow (cardiac output) en de
bloeddruk op de cerebrale bloedflow en de cerebrale oxygenatie te bestuderen
bij patiënten aan de cardiopulmonale bypass.

Dit is een gerandomiseerde cross-over studie.

Interventies pre-cardiopulmonale bypass (1) Vaststellen van de veranderingen in cerebrale oxygenatie en cerebrale bloedflow als zowel bloeddruk als bloedflow kunnen variëren. Bij deze interventie zullen we 50-100ug fenylefrine toedienen aan de patiënt voordat de cardiopulmale bypass is gestart. Deze interventie vindt plaats wanneer de patiënt hypotensie heeft (MAP <60mmHg, volgens het protocol van het UMCU). Doordat we fenylefrine toedienen zal de MAP stijgen door het verhogen van de perifere vasculaire weerstand. Hierdoor zal er een baroreflex-gemedieerde daling van de Cardiac Output ontstaan. We zullen online het percentage daling van de cardiac output berekenen met behulp van het Modelflow algoritme van de Nexfin. Zo zullen we een referentie verkrijgen voor de daling van cardiac output om te gebruiken in de volgende interventies. Onze hypothese is dat de cardiac output zal dalen wegens de baroreceptor reflex. Interventies tijdens cardiopulmonale bypass (2) Vaststellen van veranderingen in cerebrale oxygenatie en cerebrale bloedflow als alleen de systemische bloeddruk wordt veranderd. Bij deze interventie zullen we geïsoleerd 1 van de veranderingen van (1) induceren, namelijk een stijging van de MAP van ongeveer 20mmHg door het toedienen van 50-100ug fenylefrine. De cardiopulmonale bypass zorgt ervoor dat we de cardiac output constant kunnen houden en hierdoor kunnen we de baroreceptorreflex uitschakelen. (3) Vaststellen van veranderingen in cerebrale oxygenatie en cerebrale bloedflow als alleen de systemische bloedflow wordt veranderd. Bij deze interventie zullen we geisoleerd de cardiac output veranderen, waardoor we het bloeddrukeffect kunnen uitschakelen. We zullen de flow van de cardiopulmonale bypass aanpassen naar het percentage daling van de cardiac output wat we hebben berekend bij interventie (1): dus pre-cardiopulmonale bypass na een bolus van 50-100 ug fenylefrine. In het geval van een onverwachte stijging van de Cardiac Output bij (1) zullen we in deze interventie de flow een zelfde percentage laten dalen, zodat we alle verschillende aspecten van hemodynamiek kunnen meten. (4) Vaststellen van veranderingen in cerebrale oxygenatie en cerebrale bloedflow als zowel de systemische bloeddruk als de cardiac output worden veranderd zoals geobserveerd in interventie (1). Bij deze interventie willen we de 'normale' fysiologische situatie als er fenylefrine wordt gegeven nabootsen. We zullen de flow van de cardiopulmonale bypass aanpassen zodat we het percentage veranderingen krijgen zoals bij interventie (1). Daarnaast zullen we 50-100ug fenylefrine toedienen. We verwachten dat we dezelfde uitkomsten zullen zien als in interventie (1). (5) Vaststellen van veranderingen in cerebrale oxygenatie en cerebrale bloedflow als de flow van de cardiopulmonale bypass wordt verhoogd. Bij deze laatste interventie zullen we een stijging van de MAP bewerkstelligen door alleen de cardiac output te verhogen, dus zonder het gebruik van fenylefrine. Hierdoor kunnen we een eventueel direct >1-adrenerg effect op de cerebrale vasculatuur uitschakelen. De MAP zal ongeveer 20 mmHg worden verhoogd door de flow van de cardiopulmonale bypass 20% te verhogen.

De belasting en risico's van deze studie zijn verwaarloosbaar, omdat alle
aanpassingen tijdens de interventies binnen de normale fysiologische grenzen
liggen. Fenylefrine wordt in deze studie gebruikt binnen de indicatie. Er is
geen tijdsbelasting voor de proefpersoon gezien het feit dat alle interventies
worden gedaan gedurende de tijd dat de patiënten aan de cardiopulmonale bypass
zijn. Er is geen follow-up nodig.