Wirkung von Iloprost-Aerosol auf Oxygenierung, Rechtsherzfunktion, pulmonale Hämodynamik und inflammatorische Mediatoren nach herzchirurgischen Operationen mit extrakorporaler Zirkulation

Bei der vorliegenden prospektiven und verblindeten klinischen Vergleichsstudie wurde die Wirkung prophylaktisch inhalierten Iloprosts bei 40 Patienten ohne bekannte pulmonale Hypertonie untersucht, die sich einer elektiven chirurgischen Revaskularisierung der Koronargefäße unter Verwendung einer extrakorporalen Zirkulation (EKZ) unterzogen. Bei derartigen Operationen kommt es regelhaft zu einer generalisierten Entzündungsreaktion gefolgt von einer Rechtsherzbelastung unterschiedlichen Ausmaßes, was den postoperativen Verlauf teilweise erheblich kompliziert. Zur Therapie einer in diesem Rahmen aufgetretenen Rechtsherzbelastung hat sich inhaliertes Iloprost bereits vielfach als sehr wirksam erwiesen. Zusätzlich ist seit einiger Zeit auch eine antiinflammatorische Wirkung von Iloprost bekannt. Zielsetzung dieser Studie war es daher herauszufinden, ob auch die prophylaktische Applikation eine vorteilhafte Wirkung auf perioperative Hämodynamik und Oxygenierung sowie auf perioperative Inflammationsreaktion zeigen kann. Dazu wurde vor EKZ 20 Patienten 10µg aerosolisiertes Iloprost per inhalationem appliziert, 20 Patienten der Kontrollgruppe inhalierten 0,9%ige NaCl–Lösung. Nach Ende der EKZ wurden hämodynamische Parameter mittels Pulskonturanalyse (PiCCO®) und dessen Rechtsherz–Erweiterungsmonitors (VoLEF®) protokolliert sowie arterielle und gemischtvenöse Blutgasanalysen durchgeführt. Weiterhin wurden pro– und antiinflammatorische Zytokine (Interleukin–1beta, 6, 8 und 10 sowie Tumor–Nekrose–Faktor alpha) in Blutplasma und bronchoalveolärer Lavageflüssigkeit bestimmt Die Ergebnisse bei den meisten beobachteten Parametern in Studien– und Kontrollguppe unterschieden sich nicht signifikant voneinander. Jedoch zeigte sich in der Studiengruppe ein erhöhtes HZV sowie ein höherer kardialer Funktionsindex als Marker der Inotropie bei gleichzeitig niedrigerem systemischem Gefäßwiderstand. Da diese Wirkung nach Ende der üblichen Wirkdauer von Iloprost auftrat, interpretieren wir dies als einen Hinweis auf eine verbesserte hämodynamische Stabilität durch die prophylaktische Inhalation von Iloprost. Ein weiteres Ergebnis war ein etwas besseres Sauerstoffangebot in der Studiengruppe gegen Ende der Untersuchung. Die Analyse der Zytokinbestimmungen aus Blutplasma und Bronchialsekret konnte keine signifikanten Unterschiede zwischen den beiden Gruppen zeigen, eine antiinflammatorische Wirkung inhalierten Iloprosts konnte hier nicht dargestellt werden. Auch eine relevante Rechtsherzbelastung wurde nicht beobachtet. Da inhaliertes Iloprost seine vorteilhafte Wirkung auf postoperative Hämodynamik und kardiale Pumpleistung vor allem durch Senkung pathologisch erhöhter intrapulmonaler Widerstände entfaltet und eine antiinflammatorische Wirkung erst bei einer Inflammation zum Tragen kommen kann, ist zu erwägen ob nicht der inflammatorische Reiz bei dem untersuchten verhältnismäßig gesunden Patientenkollektiv zu gering war, um die vermuteten Effekte zu zeigen. Im Verlauf der Studie ist kein schwerer Zwischenfall aufgetreten, auch konnte kein nachteiliger Effekt prophylaktisch inhalierten Iloprosts bei dem vorliegenden Patientenkollektiv nachgewiesen werden. Eine Studie, die die Auswirkung von inhaliertem Iloprost auf Hämodynamik, Oxygenierung und Inflammation an kardial vorbelasteten Patienten mit langer Operations– und EKZ–Dauer untersucht, erscheint daher sinnvoll.In this prospective clinical trial we studied the effect of prophylactically inhaled iloprost in 40 patiens not suffering from pulmonal hypertension. Patients underwent elective surgical revascularization of their coronary arteries using extracorporeal circulation (ECC). These operations usually are associated with a generalized inflammatory reaction followed by strain of the right heart of different extent, potentially complicating the postoperative course. Inhaled iloprost has manyfoldly before proven its effectiveness in the therapy of right heart strain. Additionally, its antiinflammatory capability is already known. Aim of this study was to clarify whether prophylactically inhaled iloprost has a positive effect on perioperative hemodynamic and oxygenation als well as on perioperative inflammation. Therefore, 20 patients received 10µg of aerosolized iloprost before ECC, 20 patients in the controlgroup received an inhalation of 0,9% saline. After ECC, hemodynamic parameters were obtained using a Pulse–Contour–Analysis Monitor (PiCCO®) and its right–heart supplemental monitor device (VoLEF®). Arterial and mixed venous blood gas samples were taken at given times. Also, pro–and antiinflammatory cytokines (Interleukine 1β, 6, 8 and 10 and tumor–nekrosis–factor α) were sampled from blood–plasma and bronchioalveolar fluid. Results of most of the observed parameters were not significantly different between study– and control group. Hemodynamic values are within range of those measured in other studies investigating similar parameters in comparable settings. As compared to the control group, elevated cardiac output and cardiac funktion index as a marker of inotropy concurrently with lowered systemic vascular resistance at the same time were found in the study group. Since this effect was recorded after the end of the usual activity of iloprost, this could point to an improved hemodynamic stability following the prophylactic inhalation of iloprost. Another finding was a slightly better delivery of oxygen in the study group at the end of the study. Analysis of cytokines from plasma and bronchioalveolar fluid found no significant differences between the groups, an antiinflammatory effect of inhaled iloprost could not been shown in this survey. However, cytokine levels were not elevated in the control group at any measurement time. Relevant right heart strain caused by inflammation was not observed. Since the positive effect of inhaled iloprost on postoperative hemodynamics and cardiac output is mainly based on lowering pathologically raised intrapulmonary resistance, and since an antiinflammatory effect can only be seen when there is an inflammation, it has to be considered that the inflammatory stimulus in this studied group of relatively healthy patients possibly was too small to show the suspected effect. No serious adverse event occured during the study, also no negative effect of prophylactically inhaled iloprost could be detected in the studied group of patients. A survey investigating effects of inhaled iloprost on hemodynamic, oxygenation and inflammation on a group of patients with reduced cardiac function requiring operations of longer duration and longer ECC could possibly give more detailed information on this issue