Extravascular Lung Water and Hemofiltration during Complicated Cardiac Surgery

Summary

Hemofiltration (HF) is an established method for treating patients with impaired renal function and excessive fluid retention. In cardiac surgery fluid accumulation during extracorporeal circulation (ECC) may contribute to postoperative organ dysfunction, leading to severe pulmonary insufficiency.

In this study our experiences with hemofiltration installed in the cardiopulmonary bypass are demonstrated in patients with preoperative pulmonary edema, impaired renal function, and long-term ECC, proving its efficacy by measurement of extravascular lung water (EVLW) in the early post-bypass period. EVLW-measurement was performed using the thermal-dye technique with indocyanine green and a microprocessed lung water computer.

Our data demonstrate that hemofiltration during ECC is a valuable method for controlling fluid balance. It facilitates the intraand postoperative management of patients with end-stage renal failure or with preoperative pulmonary edema. HF seems to be helpful by decreasing the risk of complications such as fluid overload, which is demonstrated by measurement of EVLW.

Zusammenfassung

Der Einsatz der Hämofiltration (HF) zum Flüssigkeitsentzug beim akuten Nierenversagen und bei exzessiver Flüssigkeitsüberladung hat sich in der Intensivmedizin vielfach bewährt. Im Rahmen herzchirurgischer Eingriffe stellen pulmonale Veränderungen aufgrund von Flüssigkeitsüberladung eine gefürchtete Komplikation dar. In der vorliegenden Untersuchung sollte der Wert der in die laufende extrakorporale Zirkulation (EKZ) geschaltete HF unter besonderer Berücksichtigung des extravaskulären Lungenwassers (EVLW) unter 3 verschiedenen Bedingungen überprüft werden:

1. bei präoperativem Lungenödem (n = 5)

2. bei präoperativem (dialysepflichtigen) Nierenversagen (n = 5)

3. bei Langzeitperfusion (< 200 min; n = 5 mit HF und n = 5 ohne HF).

Die Bestimmung des extravaskulären Lungenwassers wurde mit Hilfe der Doppelindikator-Dilutionsmethode (Indozyaningrün und Kälte) und einem mikroprozessor-gesteuerten Lungenwasser-Computer vor und nach der EKZ vorgenommen. Darüber hinaus erfolgte die Bestimmung diverser hämodynamischer und laborchemischer Parameter. Bei vorstehendem Lungenödem (EVLW x¯ = 33,8 ml/kg) führte die HF während der EKZ (- 3500 ml) zu einer deutlichen Reduktion des Lungenwassergehalts (- 13,7 ml/kg), begleitet von einer deutlichen Verbesserung des pulmonalen Gasaustausches (P_aO2 + 134%).

Bei den anurischen Patienten konnte trotz EKZ-Zeiten von x¯ = 170 min mit Hilfe der HF eine übermäßig positive Flüssigkeitsbilanz vermieden werden; dabei ergaben sich keine relevanten Veränderungen des Lungenwassers.

Bei Langzeitperfusion zeigte die Gruppe ohne HF einen deutlichen Anstieg des EVLW (+ 4,65 ml/kg), während in der Gruppe mit HF ein signifikant geringerer Anstieg (+ 1,05 ml/kg) zu verzeichnen war; gleichzeitig zeigte sich in der non-HF Gruppe ein signifikant verschlechterter pulmonaler Gasaustausch (P_aO2, Qs/Qt).

In der vorliegenden Untersuchung ergab die Bestimmung des EVLW unmittelbar nach Beendigung der EKZ, daß durch die Hämofiltration während der EKZ (intermittierend oder permanent) der allein durch die Diurese nicht steuerbare Flüssigkeitsumsatz gewährleistet werden konnte. In den HF-Gruppen konnte das Lungenwasser signifikant positiv beeinflußt werden mit konsekutiver Verbesserung der pulmonalen Gesamtsituation (P_aO2 ↑, Qs/Qt ↓, PAP ↓).

Key words

Hemofiltration - Extracorporeal circulation - Extravascular lung water measurement - Pulmonary function