agyi véráramlás krónikus szívelégtelenségben szenvedő betegeknél szívátültetés előtt és után

a normál nyugalmi agyi véráramlás (CBF) körülbelül 50 mL/perc / 100 g, és állandó az átlagos artériás vérnyomás (MAP) széles tartományában (60-150 Hgmm).1 az agy különösen érzékeny a keringési változásokra, amelyek csökkentik az oxigén és a glükóz szállítását, és kritikusan függ a szívteljesítmény megfelelő eloszlásától és a CBF pontos szabályozásától. Mély hipotenzió hiányában a kísérleti állatok szívteljesítményének akut csökkenése normális vagy csak enyhén csökkent CBF-értékekkel jár.2 Hasonlóképpen, a szívelégtelenségben szenvedő betegeket általában normális CBF-nek tekintik, mivel a véráramlás újraelosztása a szív és az agy felé, valamint a vázizmoktól és a bőr, a splanchnikus és a vese érrendszeri ágyaktól távol van.3 más megállapítások azonban nem egységesen támogatják ezt az általánosítást. A kompenzációs változások ellenére a krónikus alacsony szívteljesítmény a CBF 25% – os csökkenésével jár kardiomiopátiás nyulakban.4 emberben a CBF enyhén csökkenhet, 5 és a letargiával, zavartsággal, memóriaproblémákkal és szédüléssel járó kognitív károsodás fokozhatja a morbiditást súlyos krónikus szívelégtelenségben (CHF) szenvedő betegeknél. Mivel ezeket a neuropszichológiai problémákat szívvel enyhítik

transzplantáció,6 ésszerű feltételezni, hogy a CBF változásai előfordulhatnak CHF-ben szenvedő betegeknél. A súlyos CHF CBF-re gyakorolt hatását azonban csak hiányosan vizsgálták emberben. Ebben a tanulmányban összehasonlítottuk a CBF értékeket súlyos CHF-ben szenvedő betegeknél az életkornak megfelelő kontrollcsoportéval; a szívtranszplantáció agyi hemodinamikára gyakorolt hatását is megvizsgálták.

vizsgálati alanyok és módszerek

betegek

tizenkét olyan beteget (11 férfi; átlag 6 fő, 51,9 fő, 4,9 év) vontak be a vizsgálatba, akik vagy kitágult kardiomiopátia (n=9), vagy ischaemiás szívbetegség (n=3) következtében súlyos szívelégtelenségben szenvedtek. Minden beteg a New York Heart Association (NYHA) III/IV.funkcionális osztályába tartozott, és szívtranszplantációra értékelték. A CHF-betegek közül öten szívátültetésen estek át a következő 6 hónapban. Tizenkét életkornak megfelelő egészséges önkéntest (11 férfi; átlagos sem-életkor, 47,4 2,1 év) vontak be normál kontrollként. A kiindulási demográfiai adatokat a táblázat mutatja. Egyik alanynak sem volt cukorbetegsége, epilepsziája, magas vérnyomása, máj -, tüdő-vagy agyi betegsége. A nitrátot használó pangásos szívelégtelenségben szenvedő betegeknél ezt a kezelést 24 órával a vizsgálat előtt és alatt felfüggesztették. Egyik kontroll alanynak sem volt szív-és érrendszeri betegsége. Minden vizsgálati alany tájékozott beleegyezést adott. A tanulmányt a helyi Etikai Bizottság hagyta jóvá (sz. KF 01-256/98), és a Helsinki Nyilatkozat elveit követte.

vizsgálati terv

a fekvő nyugalmi artériás vérnyomást, a pulzusszámot, a CBF-et és a középső agyi artéria véráramlási sebességét (MCAV) minden pangásos szívelégtelenségben szenvedő betegnél és egészséges önkéntesnél mértük. Az 5 átültetett pangásos szívelégtelenség esetén a méréseket a transzplantáció után 1 (n=5) és 6 hónappal (n=3) megismételték.

hemodinamikai mérések

a CBF-et egy agyi dedikált egyfoton emissziós CT szkennerrel mértük a 133xe inhalációs technika alkalmazásával (Tomomatic 564, Medimatic Inc).

a 133Xe gyorsan kimosódik az agyból, lehetővé téve a szekvenciális méréseket rövid időintervallumokon belül. A 133xe-t 1,5 percig belélegezték egy 4 literes, légköri levegővel és oxigénnel töltött zsákból, 133xe 740 MBq/l koncentrációval. Kollimált Nai kristályt, amely a radioaktivitást rögzíti az agy artériás bemeneti görbéjének becsléseként, a jobb tüdő csúcsa fölé helyezték. Az agyi aktivitást 270 másodpercig rögzítettük a fent említett detektorrendszerrel, 6 fordulat / perc sebességgel forgatva. Az adatokat szűrt visszavetítéssel rekonstruáltuk egy 32 62-es mátrixba, amely 3 keresztirányú szeletet eredményezett, amelyek 10, 50 és 90 mm-rel a kanton-orbitális vonal felett helyezkedtek el. A síkon belüli felbontás 1,5-2,0 cm volt (Teljes szélesség legfeljebb félig), szeletvastagsága 20 mm. a CBF kiszámításához Kanno és Lassen7, valamint Celsis et al8 megközelítéseit használtuk. A szekvenciális tomográfia, a korai kép módszer és az idő-aktivitás tüdő görbe kombinációján alapuló algoritmus lehetővé tette az átlag és a regionális CBF kiszámítását. Szimmetrikus érdekes régiókat alkalmaztunk a középső egyfoton emissziós CT szeletre az anatómiai referenciaszint szerint 1 tapasztalt megfigyelő egy standard érdeklődési régiót használva. Így a pixel áramlási értékeket milliliter / perc / 100 g-ban összegeztük, hogy a félgömbök, a bazális ganglionok, valamint a frontális, temporális és occipital lebenyek átlagos áramlási értékeit kapjuk.

az MCAV-t transzkraniális Doppler ultrahanggal (Multi-DOP X, DWL) mértük, és 10 egymást követő szívverésből számítottuk ki, 45-55 mm mélységben.9 ügyeltek arra, hogy a 2 MHz-es szondát az egyes betegek ugyanazon oldalára helyezzék a vizsgálati időszak alatt. A szondák helyzetét gumi fejpánt biztosította. Az MCAV-t azután mértük, hogy az alanyok legalább 10 percig fekvő helyzetben voltak.

a vérnyomást egy teljesen automatizált monitorral (OMRON M4)10 mértük a beteg bal felkarján.

statisztikai elemzés

a 2 vizsgálati csoport értékeit (CHF és kontrollok) összehasonlítottuk a tanuló t-tesztjével párosítatlan megfigyelésekhez. A Pretranszplantációs és poszttranszplantációs értékeket párosított Student t teszttel hasonlítottuk össze. Az eredményeket középértékként fejezzük ki, és a p<0,05 szignifikánsnak tekinthető.

eredmények

CBF és MCAV

a nyugalmi CBF értéke 36 6 ml/perc/100 g volt a 12 pangásos szívelégtelenségben szenvedő betegnél, ami 31% – os csökkenésnek felel meg a kontroll csoporthoz képest (52 5 ml / perc / 100 g) (p< 0,05)(1a.ábra). A CBF regionális eloszlása nem változott (P>0,05). Bár a pangásos szívelégtelenségben szenvedő betegeknél a csökkent MCAV irányába mutató tendencia figyelhető meg, ezek a változások nem érték el a statisztikai szignifikanciát a meglehetősen nagy variabilitás miatt (pangásos szívverés, 36 6 cm/s, kontroll, 49 9 cm/s, P>0,05) (2a ábra).

CBF értékek a transzplantáció előtt és 1 hónappal a transzplantáció után sorrendben 35 db 3, illetve 50 db 3 ml/perc/100 g volt (P< 0,05) (1b ábra). Így a CBF a szívátültetés után gyorsan normalizálódik (1b ábra). Az MCAV értékek a transzplantáció után növekedtek, de a változás ismét nem érte el a statisztikai szignifikanciát (2b ábra). A 6 hónap után újra megvizsgált betegek kis számában (n=3) a CBF és az MCVA 6 hónap után nem különbözött az 1 hónap értékeitől (CBF, 43 6 ml/perc / 100 g).

A vérnyomás és a szén-dioxid

nyugalmi térkép szignifikánsan alacsonyabb volt a pangásos szívelégtelenség csoportban (76 6 mm Hg), mint a 12 kontrollcsoportban (95 3 mm Hg). A map nyomás jelentősen megnőtt a transzplantáció után (transzplantáció előtt, 76 6 mm Hg; transzplantáció után, 93 7 mm Hg; n=5), és nem különbözött a MAP-tól az egészséges önkéntesekben. A pangásos szívelégtelenségben szenvedő betegek CO2-koncentrációja kissé alacsonyabb volt a kilégzési végponton, mint a kontrollcsoporté (4, 6 0, 2, versus 5, 2 0, 1 kPa; p<0, 05).

beszélgetés

megállapítottuk, hogy a CBF körülbelül 30%-kal csökken súlyos CHF-ben szenvedő betegeknél az egészséges életkornak megfelelő kontrollcsoporthoz képest. Ezt a megállapítást tovább támasztja alá a CBF jelentős növekedése a szívátültetésen átesett betegek körében, valamint az MCAV minőségileg hasonló változásai.

az áramlás autoregulációja biztosítja, hogy a szerven vagy az érrendszeren keresztüli áramlás a MAP változásai ellenére meglehetősen állandó maradjon. Normál körülmények között a CBF csökkenni kezd, amikor a MAP a kiindulási map értékek körülbelül 80% – ára csökken (általában körülbelül 60 Hgmm), ami valamivel alacsonyabb, mint az átlagos 76 Hgmm kiindulási MAP, amelyet a CHF-ben találtak betegek ebben a vizsgálatban. Nem ismert, hogy az agyi autoreguláció megmarad-e CHF-ben szenvedő betegeknél. Elméletileg a fiziológiás neurohormonális ellenregulációs mechanizmusok, például a szimpatikus idegrendszer és a renin-angiotenzin rendszer CHF által kiváltott aktiválása az autoreguláció alsó határának jobb oldali eltolódását eredményezheti,11,12, ahol a CBF csökkenése következhet be a CHF-ben szenvedő betegeknél talált alacsony MAP-értékek miatt. Másrészt, mivel ismert, hogy az autoreguláció alsó határának jobb oldali eltolódásához adaptív mechanizmusok fordulnak elő artériás hipertóniában, 13 a fordított jelenség valószínűleg krónikus hipotenzióban fordul elő. A bal oldali eltolódást korábban krónikus agyi hypotension14 és ACE-gátló alkalmazása után igazolták.15 jövőbeli vizsgálatokra azonban szükség van annak kezelésére, hogy az agyi autoreguláció határait befolyásolja-e a CHF jelenléte.

a pangásos szívelégtelenségben szenvedő betegek CO2-koncentrációja kissé alacsonyabb volt, mint a kontrollcsoporté. Még akkor is, ha feltételezzük a normális cerebrovaszkuláris CO2 reaktivitást, ez a Pco2-csökkenés csak a megfigyelt CBF-csökkenés körülbelül 18% – áért felelős. Továbbá, mivel a hypocapnia sok krónikus betegségben jól ismert jelenség CHF betegek, és mivel az agyi hemodinamikai adaptáció a CO2 hosszantartó csökkenésére adott válaszként zajlik, a A végső kilégzési CO2 jelenlegi különbsége a CBF-re kérdéses.16

mérsékelt szívelégtelenség esetén a normál nyugalmi szívteljesítmény nem emelkedik megfelelően edzés közben, míg súlyosabb szívelégtelenség esetén a szívteljesítmény nyugalomban már csökken. Ez utóbbi állapotban általánosan elfogadott, hogy a véráramlást az agy és a szív javára osztják szét, hogy megőrizzék a véráramlást ezekhez a szervekhez. Azonban a súlyos CHF-ben szenvedő betegek Paradox baroreceptor által közvetített perifériás értágulatot mutatnak függőleges helyzetben, 17 ami ellensúlyozhatja a véráramlás eloszlását az agyban, és közvetlenül a véráramlást távolíthatja el az agyi keringéstől. Valójában a krónikus alacsony szívteljesítmény a CBF csökkenésével jár kardiomiopátiás nyulakban, 4 míg az akut vérzésű, szívelégtelenség nélküli állatok megőrzik a normál értéket2 vagy csak kissé csökkent CBF mély hipotenzió hiányában. A humán adatok korlátozottak és ellentmondásosak,5,18, de általában a CBF normálisnak tekinthető még közepes vagy súlyos szívelégtelenségben szenvedő betegeknél is.18 újabb adatok arra utalnak, hogy az MCAV csökken a csökkent szívteljesítménnyel.19 tendenciát is megfigyeltek ebben a vizsgálatban (CHF csoport versus kontroll csoport). Ezenkívül más jelentések azt sugallják, hogy a szívteljesítmény növelése, nem pedig az emelkedett artériás vérnyomás növeli a CBF-t olyan körülmények között, amelyeket alacsony szívkimenet20 vagy agyi érgörcs jellemez.21,22

a hiperkapniára adott válaszok alapján Georgiadis et al23 adatai nemrégiben azt sugallták, hogy az agyi arterioláris dilatációs kapacitás majdnem kimerül súlyos CHF-ben szenvedő betegeknél. Az alacsony CBF ebben a tanulmányban kompatibilis ezzel a javaslattal. Mérsékelten hipotenzív állatokban, amelyekben a CBF még mindig normális az arterioláris értágulat miatt, a szimpatikus stimuláció jelentősen csökkenti a CBF-t.11,24 a szimpatikus és a renin-angiotenzin rendszer túlzott aktivitása központi neurohormonális válasz a szívteljesítmény és a centrális hemodinamikai integritás fenntartására a pangásos szívelégtelenség kialakulása során. Következésképpen feltételezhető, hogy súlyos pangásos szívelégtelenség esetén a csökkent MAP és a megnövekedett neurohormonális aktivitás összkombinációját nem lehet kompenzálni az agyi arteriolaris autoregulált értágulattal és / vagy a véráramlás újraelosztására rendelkezésre álló szisztémás mechanizmusokkal. Ebben a tekintetben érdekes, hogy az angiotenzin-konvertáló enzim inhibitor kaptopril kimutatták, hogy növeli a CBF-t CHF-ben szenvedő betegeknél,5, míg tudomásunk szerint egyetlen tanulmány sem értékelte például a hatását a CBF-re a CHF-ben szenvedő betegeknél.

normál alanyokban a CBF akut 30% – os csökkenése az agyi hipoperfúzió enyhe tüneteivel jár, a mentális zavartság pedig a normál CBF-szint 50-60% – ánál fordul elő.25 ezért valószínű, hogy a CHF-hez kapcsolódó neurológiai/mentális tüneteket az agyi hipoperfúzió krónikus vagy szakaszos epizódjai okozzák. A legfrissebb adatok arra utalnak,hogy a mentális tünetek potenciálisan visszafordíthatók a szívátültetés után, 6 amely helyreállítja a központi hemodinamikát(pl. Nem végeztünk neuropszichológiai vizsgálatokat, de az a megállapítás, hogy a szívátültetésre váró betegeknél a CBF 30% – os csökkenése a műtét után 1 hónapon belül normalizálódott, fiziológiai magyarázatot adhat a transzplantáció jelentett neuropszichológiai hatásaira.

a CBF számításai során feltételeztük, hogy a xenon tranzit ideje a tüdőből az agyba CHF betegeknél hasonló az egészséges alanyok tranzit idejéhez. Jelentősen megnövekedett a korrigálatlan pulmonalis tranzitidő kissé csökkent CBF-t eredményez, ami elméletileg megmagyarázhatja a csökkent CBF egy részét CHF-ben szenvedő betegeinknél. Az erre vonatkozó adatok korlátozottak, de a szívelégtelenségben szenvedő betegek szívindexe 2,8 0,2 l/perc négyzetméterenként kimutatták, hogy normális pulmonális tranzitidővel rendelkeznek, és csak az 1,9-es szívindexű betegek tranzitideje kétszer olyan magas.26 vizsgálatunkban, mivel a szívindex 2,5 0 volt.2 a CHF csoportban a tranzitidő változásai (ha vannak) ebben a csoportban valószínűleg csak kisebb változásokat idéznek elő a mért CBF értékekben. Ezt alátámasztja az a megállapítás, hogy a normál értékek kétszeresére eső tranzitidőkön alapuló számítások továbbra is CBF-et eredményeztek, amely jelentősen csökkent a CHF-ben szenvedő betegeknél.

összegzésképpen megállapítottuk, hogy a CBF körülbelül 30% – kal csökken súlyos CHF-ben szenvedő betegeknél (NYHA III.és IV. osztály), és hogy a CBF normalizálódik a szívátültetés után. Ez az első tanulmány, amely kimutatta, hogy a CBF reverzibilisen csökken NYHA III/IV osztályú szívelégtelenségben szenvedő betegeknél. Ez a jelenség hozzájárulhat a CHF-ben szenvedő betegek által gyakran tapasztalt neurológiai tünetekhez.ezt a tanulmányt a dán Szív Alapítvány, a Sophus Jacobsen és Astrid Jacobsens Alapítvány, A Beckett Alapítvány, a King Christian X Alapítvány és a Leo Alapítvány támogatta. Szeretnénk kifejezni hálánkat Glenna Skouboe laboratóriumi technikusnak és a szívátültetési egység ápolószemélyzetének.

lábjegyzetek