Infarkt etter hjerteoperasjon

Bakgrunn: De senere årene har hjertekirurgiske pasienter blitt eldre og har flere tilleggssykdommer, noe som øker risiko for komplikasjoner. Postoperativ hjertesvikt er en av de viktigste årsakene til komplikasjoner. For å overvåke hjertefunksjonen under operasjon bruker man i økende grad hjerte-ultralyd (ekkokardiografi); en teknikk som er god, men ressurskrevende og ikke-kontinuerlig.

 

Nedkjøling brukes som tilleggsbehandling under hjertekirurgi, og i de senere årene også ved hjertestans, for å beskytte organismen. Nedkjøling selv til moderat nivå (32-34 C) påvirker hjertefunksjon, men det er diskusjon om hvorledes, og det er ingen studier som har sett på hvordan endringene opptrer bedømt med ultralyd. Moderne ultralydteknikk, såkalt vevs-Doppler, kan med meget stor nøyaktighet måle kontraksjonsmønsteret i myokard. Med nye ultralydkrystaller til å feste på hjertet kan man måle hjertefunksjonen på denne måten.

 

Mål: På denne bakgrunn har man ved Intervensjonssenteret ved Rikshospitalet (OUS) i nært samarbeid med Hjerteultralydlaboratoriet ved Hjertemedisinsk avdeling og Høgskolen i Vestfold hatt som mål:

1) å utvikle et ultralydsystem med transducere til å feste på hjertet for overvåkning av regional hjertefunksjon,

2) å teste disse systemets evne til å oppdage endringer i hjertemuskelfunksjon,

3) å validere systemet på pasienter som gjennomgår koronar kirurgi,

4) å utvikle algoritme for automatisert signalanalyse, og

5) å studere endringer i hjertets funksjon under terapeutisk hypotermi

 

Metode og resultater: Vi har utviklet små ultralydtransducere til å feste på hjertets overflate. Transducerene kobles til et sender/mottagersystem som gir sanntids fremstilling av veggtykkelse (M-mode) og fortykningshastigheter i to regioner samtidig.

Det ble gjort to dyrestudier der man plasserte ultralydtransducere på hjertet i forsøksdyr. I den første studien ble transducere festet på hjertet i to regioner, og målinger ble gjort under medikamentelle intervensjoner og volumbelastning, samt under avstengning av blodforsyningen (iskemi) til den ene regionen. Signaler fra ultralydtransducerene detektere endret hjertefunksjon under intervensjonene, og kunne oppdage sterkt redusert funksjon i den ene regionen når man stengte blodforsyningen til denne. Den nye metoden kunne skille iskemi fra de andre funksjonsendringene i godt samsvar med referansemetoden.

I den andre studien kjølte man forsøksdyrene, og målinger ble gjort ved 38 og 33 ºC. Under kjøling fant man redusert hjertefrekvens, lengre sammentrekningsfase og kortere fylningsfase. Slagvolumet ble bevart, men hjerteminuttvolumet ble redusert. Ultralydsystemet viste betydelig reduksjon i tidlig fylning. Dette var hovedsakelig på grunn av langsommere relaksasjon, og medførte redusert fylning og slagvolum ved økt hjertefrekvens.

 

Det ble også gjort en klinisk studie der pasienter som skulle til koronar bypassoperasjon med bankende hjerte ble inkludert. Under operasjonen stenger man midlertidig av den kransåren man syr bypass til, noe som gir god mulighet til å studere endringer i regional hjertefunksjon. Transducere ble plassert på hjertet i forsyningsområdet til en kransåre (LAD) og i et kontrollområde. Signaler fra ultralydsystemet kunne oppdage redusert funksjon når kransåren ble stengt, uten samtidige endringer i konvensjonelle overvåkingsteknikker som EKG, blodtrykk eller hjerteminuttvolum. En automatisert algoritme kunne detektere iskemi med god sensitivitet.

 

Konklusjon: Det nye ultralydsystemet kan med god sensitivitet fange opp endringer i funksjon, og kan skille iskemi fra andre endringer i hjertefunksjon. Systemet kan også brukes i pasienter som gjennomgår hjertekirurgi, og kan også i den situasjonen oppdage iskemi-forandringer med svært høy sensitivitet. Signalet kan også analyseres med automatiserte algoritmer, slik at det kan lette tolkning i en bedside setting.

 

Under nedkjøling kunne man med det nye ultralydsystemet oppdage endring i hjertefunksjon, noe som kan ha betydning for hemodynamisk håndtering av nedkjølte pasienter, og for tolkning av hjerteultralyd-undersøkelser hos disse.

 

Ultralydsystemet behøver raffinering og ytterligere miniatyrisering for å kunne bli et verktøy i klinisk bruk, men slik kontinuerlig og direkte måling av hjertefunksjon kan gi bedret sanntids overvåking av hjertekirurgiske pasienter.

 

Doktorgradsavhandling:

Espinoza A (2013) Monitoring of myocardial function by epicardial ultrasonic transducers. Universitetet i Oslo, Det medisinske fakultet, ISBN 978-82-8264-757-1 nr. 1632.

 

Artikler:

Espinoza A, Halvorsen PS, Hoff L, Skulstad H, Fosse E, Ihlen H & Edvardsen T. (2010) “Detecting myocardial ischaemia using miniature ultrasonic transducers – a feasibility study in a porcine model.” Eur J Cardiothorac Surg; årg. 37, nr. 1, s. 119-126.

doi: 10.1016/j.ejcts.2009.05.013

 

Espinoza A, Halvorsen PS, Skulstad H, Lundblad R, Bugge JF, Hoff L, Fosse E & Edvardsen T. (2011) ”Automated detection of myocardial ischaemia by epicardial miniature ultrasound transducers–a novel tool for patient monitoring during cardiac surgery.” Eur J Cardiothorac Surg; årg. 39, nr. 1, s. 53-59.

doi: 10.1016/j.ejcts.2010.03.067

 

Espinoza A, Kerans V, Opdahl A, Skulstad H, Halvorsen PS, Bugge JF, Fosse E & Edvardsen T. (2013) ”Effects of therapeutic hypothermia on left ventricular function assessed by ultrasound imaging.” J Am Soc Echocardiogr; årg. 26, nr. 11, s. 1353-1363.

http://www.onlinejase.com/article/S0894-7317(13)00491-4/abstract