Cerebral Blodstrøm hos Pasienter Med Kronisk Hjertesvikt før og Etter Hjertetransplantasjon

normal hvilende cerebral blodstrøm (CBF) er omtrent 50 mL/min per 100 g, og den holdes konstant innenfor et bredt område (60 til 150 mm Hg) av gjennomsnittlig arterielt blodtrykk (MAP).1 hjernen er spesielt følsom for sirkulasjonsendringer som reduserer oksygen – og glukosetilførsel og er kritisk avhengig av en tilstrekkelig fordeling av hjerteutgang og en nøyaktig regulering av CBF. I fravær av dyp hypotensjon er en akutt senking av hjerteutgang hos forsøksdyr forbundet med normale eller bare litt reduserte CBF-verdier.2 på Samme måte anses pasienter med hjertesvikt generelt for å ha normal CBF på grunn av omfordeling av blodstrømmen mot hjertet og hjernen og bort fra skjelettmuskulaturen og kutane, splanchniske og renale vaskulære senger.3 Andre funn støtter imidlertid ikke ensartet denne generaliseringen. Til tross for kompenserende endringer er kronisk lav hjerteutgang forbundet med en 25% reduksjon I CBF hos kardiomyopatiske kaniner.4 hos mennesker KAN CBF være noe redusert, 5 og kognitiv svekkelse med sløvhet, forvirring, minneproblemer og svimmelhet kan øke sykelighet hos pasienter med alvorlig kronisk hjertesvikt (CHF). Siden disse nevropsykologiske problemene lindres av hjertet

transplantasjon, 6 det er rimelig å anta AT CBF-endringer kan forekomme hos PASIENTER med CHF. Effekten av alvorlig CHF på CBF har imidlertid kun blitt ufullstendig undersøkt hos mennesker. I denne studien sammenlignet VI CBF-verdier hos pasienter med alvorlig CHF med de i en aldersmessig kontrollgruppe; effekten av hjertetransplantasjon på cerebral hemodynamikk ble også undersøkt.

Forsøkspersoner og Metoder

Pasienter

Tolv pasienter (11 menn; gjennomsnittlig±SEM alder, 51,9±4,9 år) med alvorlig hjertesvikt på grunn av enten dilatert kardiomyopati (n = 9) eller iskemisk hjertesykdom (n=3) ble inkludert i studien. Alle pasientene var i new York Heart Association (NYHA) funksjonsklasse III / IV og hadde blitt evaluert for hjertetransplantasjon. Fem AV CHF-pasientene gjennomgikk en hjertetransplantasjon innen de følgende 6 månedene. Tolv friske frivillige i alderen (11 menn; gjennomsnittlig±SEM alder, 47,4±2,1 år) var inkludert som normale kontroller. Baseline demografi er vist i Tabellen. Ingen av pasientene hadde diabetes, epilepsi, hypertensjon eller lever -, lunge-eller hjernesykdom. CHF-pasienter som brukte nitrater hadde denne behandlingen suspendert 24 timer før og under undersøkelsen. Ingen av kontrollpersonene hadde noen kardiovaskulære sykdommer. Alle forsøkspersonene ga informert samtykke. Studien ble godkjent av den lokale etiske komiteen (protokoll Nr. KF 01-256 / 98) og fulgte Prinsippene I Helsinki-Erklæringen.

Studiedesign

Tilbakelent arterielt Blodtrykk, puls, CBF og blodstrømshastighet for midtre cerebrale arterier (MCAV) ble målt hos ALLE CHF-pasienter og friske frivillige. Hos DE 5 TRANSPLANTERTE CHF-pasientene ble målingene gjentatt 1 (n = 5) og 6 måneder (n=3) etter transplantasjonen.

Hemodynamiske Målinger

CBF ble målt med en hjerne-dedikert ct-skanner med enkeltfotonutslipp ved bruk av 133xe inhalasjonsteknikk (Tomomatic 564, Medimatic Inc).

133Xe vaskes raskt ut fra hjernen, og tillater sekvensielle målinger innen korte tidsintervaller. 133xe ble inhalert i 1,5 minutter fra en 4-L-pose fylt med atmosfærisk luft og oksygen med en 133xe-konsentrasjon på 740 MBq/L. energivinduet ble satt til 66 til 142 keV. En kollimert nai-krystall, som registrerer radioaktivitet som et estimat av den arterielle inngangskurven til hjernen, ble plassert over toppen av høyre lunge. Cerebral aktivitet ble registrert i 270 sekunder av den nevnte detektorarrayen, roterende ved 6 rpm. Data ble rekonstruert ved filtrert bakprojeksjon til en 32×32 matrise som ga 3 transversale skiver plassert 10, 50 og 90 mm over cantho-orbitallinjen. Oppløsningen i flyet var 1,5 til 2,0 cm (full bredde ved halv maksimum), med en tykkelse på 20 mm. FOR CBF-beregning ble tilnærmingene Til Kanno Og Lassen7 og Celsis et al8 brukt. En algoritme basert på en kombinasjon av sekvensiell tomografi, tidlig bildemetode og tidsaktivitet lungekurve tillot beregning av gjennomsnittlig og regional CBF. Symmetriske regioner av interesse ble brukt til midten single-foton utslipp CT skive i henhold til anatomisk referansenivå ved 1 erfaren observatør ved hjelp av en standard region av interesse sett. Dermed ble pikselstrømningsverdier i milliliter per minutt per 100 g oppsummert for å gi gjennomsnittlige strømningsverdier fra hemisfærene, basalgangliene og frontal, temporal og occipital lobes.MCAV ble målt ved transcranial doppler ultralyd (Multi-Dop X, DWL) og beregnet fra 10 påfølgende hjerteslag, i en dybde på 45 til 55 mm.9 Det Ble Tatt Vare på å plassere 2-MHz-sonden på samme side av hver pasient gjennom hele studieperioden. Posisjonen til probene ble sikret med et gummihodebånd. MCAV ble målt etter at individene hadde vært i en liggende stilling i minst 10 minutter.

Blodtrykket ble målt med en helautomatisk monitor (OMRON M4)10 på pasientens venstre overarm.

Statistisk Analyse

Verdier i de 2 studiegruppene (CHF og kontroller) ble sammenlignet Med Studentens t-test for uparede observasjoner. Pretransplantasjon og posttransplantasjon verdier ble sammenlignet av paret Studentens t test. Resultatene er uttrykt som middelmådig sem, Og P< 0,05 regnes som signifikant.

Resultater

CBF og MCAV

Hvilende CBF var 36±1 mL / min per 100 g hos de 12 CHF-pasientene, tilsvarende en reduksjon på 31% sammenlignet med kontrollgruppen (52±5 mL/min per 100 g) (P<0,05) (Figur 1a). Den regionale fordelingen AV CBF ble ikke endret(P >0,05). Selv om en trend mot redusert MCAV ble sett hos CHF-pasienter, oppnådde disse endringene ikke statistisk signifikans på grunn av en ganske stor variabilitet (CHF, 36±8 cm/s; kontroll, 49±9 cm/s; P>0,05) (Figur 2a).

CBF-verdier før og 1 måned etter transplantasjon var henholdsvis 35±3 og 50±3 mL/min per 100 g (P<0,05) (Figur 1b). DERMED normaliserer CBF raskt etter hjertetransplantasjon (Figur 1b). MCAV verdier ble økt etter transplantasjon, men igjen endringen ikke nå statistisk signifikans (Figur 2b). I det lille antallet pasienter (n=3) som ble undersøkt på nytt etter 6 måneder, var CBF og MCVA etter 6 måneder ikke forskjellig fra verdiene ved 1 måned (CBF, 43±1 mL/min per 100 g).

Blodtrykk og Karbondioksid

Hvilekart var signifikant lavere i CHF-gruppen (76±5 mm Hg) enn i 12-kontrollene (95±3 mm Hg). MAP-trykket økte signifikant etter transplantasjon (før transplantasjon, 76±5 mm Hg; etter transplantasjon, 93±7 mm Hg; n=5) og skilte seg ikke fra MAP hos friske frivillige. CHF-pasienter hadde noe lavere co2-konsentrasjoner i endeekspiratoriske forhold enn kontrollgruppen (4,6±0,2 versus 5,2±0,1 kPa; P <0,05).

Diskusjon

VI har funnet UT AT CBF er redusert med ca. 30% hos pasienter med alvorlig CHF sammenlignet med en sunn aldersmessig kontrollgruppe. Dette funnet er videre underbygget av en signifikant økning i CBF blant pasienter som gjennomgår hjertetransplantasjon og ved kvalitativt lignende endringer I MCAV.

Autoregulering av strømning sikrer at strømmen gjennom et organ eller en vaskulær seng opprettholdes ganske konstant til tross for endringer i MAP. UNDER normale omstendigheter begynner CBF å falle når MAP reduseres til omtrent 80% av BASELINE MAP-verdier (vanligvis omtrent 60 mm Hg), noe som er noe lavere enn gjennomsnittlig baseline MAP på 76 mm Hg funnet hos CHF-pasientene i denne studien. Det er ukjent om cerebral autoregulering er bevart hos pasienter med CHF. Teoretisk SETT kan CHF-indusert aktivering av fysiologiske neurohormonale motregulerende mekanismer, som det sympatiske nervesystemet og renin-angiotensinsystemet, resultere i en høyreforskyvning av den nedre grensen for autoregulering,11, 12, hvorved en reduksjon I CBF kan skyldes de lave MAP-verdiene som finnes hos CHF-pasientene. På den annen side, siden adaptive mekanismer for høyre skift av nedre grense for autoregulering er kjent for å forekomme i arteriell hypertensjon, 13 det omvendte fenomenet vil trolig skje ved kronisk hypotensjon. En venstreforskyvning er tidligere vist etter kronisk cerebral hypotensjon14 og ETTER ADMINISTRERING AV ACE-hemmere.15 det er imidlertid behov for fremtidige studier for å ta opp om grensene for cerebral autoregulering påvirkes av TILSTEDEVÆRELSEN av CHF.

CHF-pasienter hadde noe lavere endeekspiratoriske co2-konsentrasjoner enn kontrollgruppen. Selv om man antar normal cerebrovaskulær CO2-reaktivitet, vil denne reduksjonen I Pco2 bare være ansvarlig for omtrent 18% av DEN observerte CBF-reduksjonen. Videre, siden hypokapni er et velkjent kronisk fenomen hos MANGE CHF-pasienter, og siden en cerebral hemodynamisk tilpasning finner sted som respons på langvarig reduksjon I CO2, er innflytelsen av den nåværende forskjellen I endekspiratorisk CO2 på CBF tvilsom.16

ved moderat hjertesvikt stiger en normal hvilende hjerteutgang utilstrekkelig under trening, mens i mer alvorlig hjertesvikt reduseres hjerteutgangen allerede i ro. I denne sistnevnte tilstanden har det generelt blitt akseptert at blodstrømmen omfordeles til fordel for hjernen og hjertet for å bevare blodstrømmen til disse organene. Pasienter med ALVORLIG CHF viser imidlertid en paradoksal baroreceptormediert perifer vasodilasjon i oppreist stilling, 17 som kan motvirke blodstrømfordeling til hjernen og direkte blodstrøm bort fra hjernecirkulasjonen. Faktisk er kronisk lav hjerteutgang forbundet med en reduksjon I CBF hos kardiomyopatiske kaniner,4 mens akutt blødde dyr uten hjertesvikt opprettholder en normal2 eller bare litt redusert CBF i fravær av dyp hypotensjon. Humane data er begrensede og motstridende,5,18, men GENERELT HAR CBF vært ansett som normalt selv hos pasienter med moderat til alvorlig hjertesvikt.18 nyere data tyder PÅ AT MCAV reduseres med redusert hjerteutgang.19 en trend ble også observert i denne studien (CHF-gruppe versus kontrollgruppe). Videre tyder andre rapporter på at det er styrking av hjerteutgang, i stedet for økt arterielt blodtrykk, som øker CBF i forhold preget av lav hjerteutgang20 eller cerebral vasospasme.21,22

på grunnlag av respons på hyperkapni, data Fra Georgiadis et al23 nylig antydet at cerebral arteriolar dilatory kapasitet blir nesten oppbrukt hos pasienter med alvorlig CHF. Den lave CBF i denne studien er kompatibel med dette forslaget. Hos moderat hypotensive dyr, hvor CBF fortsatt er normalt på grunn av arteriolar vasodilasjon, reduserer sympatisk stimulering SIGNIFIKANT CBF.11,24 Overdrevet aktivitet av sympatiske og renin-angiotensin-systemer er en sentral neurohormonal respons for å opprettholde hjerteutgang og sentral hemodynamisk integritet under utviklingen AV CHF. Følgelig kan man spekulere i at den totale kombinasjonen av redusert MAP og økt neurohormonal aktivitet hos pasienter med alvorlig CHF ikke kan kompenseres av cerebral arteriolar autoregulert vasodilasjon og/eller av systemiske mekanismer tilgjengelig for omfordeling av blodstrømmen. I denne sammenheng er det av interesse at den angiotensinkonverterende enzymhemmeren kaptopril er vist å forsterke CBF hos PASIENTER med CHF,5 mens ingen studier så vidt vi vet har evaluert effekten av f.eks. adrenerg HEMMING på CBF hos pasienter med CHF.hos normale forsøkspersoner er en akutt 30% reduksjon AV CBF forbundet med milde symptomer på cerebral hypoperfusjon, og mental forvirring oppstår ved 50% til 60% av normale CBF-nivåer.25 det er derfor sannsynlig at nevrologiske / mentale symptomer assosiert med CHF er forårsaket av enten kroniske eller intermitterende episoder av cerebral hypoperfusjon. Nylige data tyder på at mentale symptomer er potensielt reversible etter hjertetransplantasjon,6 som gjenoppretter sentral hemodynamikk (F. EKS. KART og hjerteutgang) og normaliserer nevrohormonal kjøring sett før transplantasjon. Vi utførte ikke nevropsykologiske tester, men funnet at 30% REDUKSJON I CBF hos pasienter som venter på hjertetransplantasjon ble normalisert innen 1 måned etter operasjonen kan gi en fysiologisk forklaring på de rapporterte nevropsykologiske effektene av transplantasjon.

under beregninger AV CBF antok vi at xenon-transittiden fra lungene til hjernen hos CHF-pasienter ligner transittiden hos friske personer. En vesentlig økt ukorrigert pulmonal transittid vil gi en noe redusert CBF, som teoretisk sett kan forklare en del av den reduserte CBF hos VÅRE CHF-pasienter. Data om dette problemet er begrenset, MEN CHF pasienter med hjerteindeks på 2,8±0,2 L / min per kvadratmeter har vist seg å ha en normal pulmonal transittid, og bare pasienter med en hjerteindeks på 1,9 har en transittid dobbelt så høy.26 i vår studie, siden hjerteindeks var 2,5±0.2 i CHF-gruppen vil endringer (hvis de foreligger) i transittid i denne gruppen sannsynligvis bare medføre mindre endringer i målte CBF-verdier. Dette underbygges av funnet at beregninger basert på transittider to ganger normale verdier fortsatt ga EN CBF som ble signifikant redusert hos pasienter med CHF.30% hos pasienter med alvorlig CHF (NYHA KLASSE III OG IV) og AT CBF normaliseres etter hjertetransplantasjon. DETTE er den første studien som viser AT CBF er reversibelt redusert hos pasienter MED NYHA klasse III/IV hjertesvikt. Dette fenomenet kan bidra til de nevrologiske symptomene som ofte oppleves av pasienter med CHF.denne studien ble støttet av Danish Heart Foundation, Sophus Jacobsen Og Astrid Jacobsens Foundation, Beckett Foundation, King Christian X Foundation og Leo Foundation. Vi vil gjerne uttrykke vår takknemlighet Til laboratorietekniker Glenna Skouboe og sykepleiepersonalet i hjertetransplantasjonsenheten.

Fotnoter