Tissue microcirculation in cardiac arrest setting - impact of various methods of circulatory support

Abstract

Introduction: This dissertation thesis aims to describe microcirculatory changes in cardiac arrest setting and to assess the impact of circulatory supports (i.e. mechanical chest compressions and extracorporeal membrane oxygenation (ECMO)) on tissue microcirculation. Methods and results: Two separate studies were designed. Microcirculation was monitored sublingually by a recent Sidestream Dark Field (SDF) technique and its parameters were evaluated offline, separately for small (of diameter ≤ 20µm) and other vessels. In order to monitor microcirculation during cardiac arrest (CA) and resuscitation (CPR) an experimental pig model was used; eighteen pigs were commenced to 3 minutes of untreated CA and subsequent 5 minutes of mechanical CPR. During CA the microcirculatory parameters deteriorated, in CPR they improved and reached 59 - 85 % of the prearrest values. The microcirculatory variables correlated neither to parameters of systemic circulation (mean arterial blood pressure and carotid blood flow) nor to lactate. In the second, clinical, study the sublingual microcirculation was monitored 29 (± 17) hours after the CA onset in 15 patients, who were after unsuccessful conventional CPR rescued by ECMO. In comparison to healthy (sex and age matched) volunteers, the patients showed mild but...

Úvod: Cílem této dizertační práce je popsat změny mikrocirkulace, ke kterým dochází při srdeční zástavě, a zkoumat vliv jednotlivých oběhových podpor v léčbě srdeční zástavy (tj. mechanizované srdeční masáže a oběhové podpory mimotělní membránovou oxygenací (ECMO)) na periferní tkáňovou mikrocirkulaci. Metody a výsledky: Byly navrženy 2 samostatné studie. Mikrocirkulace byla měřena sublingválně metodou Sidestream Dark Field (SDF) imaging a její parametry byly vyhodnoceny zvlášť pro malé cévy (s průměrem ≤ 20 µm) a ostatní cévy. Pro monitoring změn mikrocirkulace během srdeční zástavy (SZ) a resuscitace (KPR) jsme využili experimentální prasečí model. U 18 prasat jsme navodili 3 minuty trvající neléčenou SZ následovanou 5 minutami mechanizované KPR. Parametry mikrocirkulace se postupně zhoršovaly během neléčené SZ a po zahájení KPR vystoupaly na 59 - 85% oproti klidovému stavu. Parametry mikrocirkulace nekorelovaly s parametry systémové cirkulace (středním arteriálním tlakem a průtokem krve v karotidě) ani s laktátem. Druhá, klinická, studie sledovala mikrocirkulaci u pacientů po SZ, kteří byli po neúspěšné konvenční KPR resuscitováni pomocí ECMO. Zahrnuto bylo 15 pacientů 29 (± 17) hod od kolapsu a 12 zdravých dobrovolníků (pohlavím a věkem srovnatelných s pacienty). Pacienti měli v porovnání s...