Diagnostik von Mikrozirkulationsstörungen bei Schockpatienten

Zusammenfassung

Die Mikrozirkulation stellt einen maßgeblichen Indikator der Organdurchblutung bei makrozirkulatorischen Schockformen dar. Dabei zeigt die Mikrozirkulationsstörung ein in Abhängigkeit von der vorherrschenden Krankheitsursache typisches Verteilungsmuster: Während beim septischen Schock vorwiegend die kleinen Kapillaren betroffen sind und damit über ein arteriolo-venöses Shunting die Durchblutung der Organe erheblich reduziert ist, findet sich beim kardiogenen Schock eine globale, auf alle Gefäßgebiete verteilte Einschränkung der Mikrozirkulation. Eine differenzierte Erfassung der Mikrozirkulationsstörung unterstützt damit nicht nur die frühzeitige Diagnosestellung eines drohenden Multiorgandysfunktionssyndrom (MODS), sondern erlaubt auch eine genauere Einschätzung des Ausmaßes der hämodynamischen Beeinträchtigung von kritisch kranken Patienten im Schock. Die Sidestream-Dark-Field (SDF)-Technik bietet die Möglichkeit, neben einer Erfassung der Mikrozirkulation auch den Effekt therapeutischer Maßnahmen auf diese semiquantitativ zu analysieren und so neue Therapieverfahren kritisch zu evaluieren. Technische Weiterentwicklungen eröffnen der bettseitigen MIkrozirkulationsmessung neue Anwendungsgebiete bei Diagnostik und Therapiesteuerung in der Intensiv- und Notfallmedizin, indem die frühzeitige Diagnosestellung eines drohenden MODS unterstützt und eine direkte Therapie- und Prognoseevaluierung anhand des Mikrozirkulationsprofils durchgeführt werden kann.

Abstract

The microcirculatory status depicts an indicator of organ perfusion in hemodynamic shock. Distribution pattern of microcirculatory disturbances reflects the underlying cause of shock: In septic shock, organ perfusion is severely impaired via arteriolo-venous shunting with shutting up small vessel perfusion; however, cardiogenic shock is characterized by a global impairment of microcirculation, involving all vascular beds. Hence, a differentiated evaluation of microcirculatory disturbances not only supports an early diagnosis of an imminent multiorgan dysfunction syndrome (MODS), but also allows a more accurate evaluation of severity of hemodynamic compromise in critical care medicine. Bedside sidestream darkfield (SDF) technique offers the opportunity to describe the microcirculatory status quo semiquantitatively and to evaluate the effect of novel therapeutic approaches on microcirculation. Further technical improvements of this technique may open new fields of diagnostic and therapeutic applications in intensive care medicine by supporting an early diagnosing of MODS, evaluating prognosis, and optimizing therapeutic measures .

Schock - Organversagen - Mirkozirkulation - nichtinvasive Messung

shock - organ failure - microcirculation - non-invasive measurement

Literatur

• 1 Azelvandre F, Oiknine C. The Fahraeus and Fahraeus-Lindqvist effects: experimental testing of theoretical models.  Biorheology. 1976;  13 325-335
• 2 Beach J M, McGahren E D, Duling B R. Capillaries and arterioles are electrically coupled in hamster cheek pouch.  Am J Physiol. 1998;  275 H1489-1496
• 3 Borgstrom P, Bruttig S P, Lindbom L, Intaglietta M, Arfors K E. Microvascular responses in rabbit skeletal muscle after fixed volume hemorrhage.  Am J Physiol. 1990;  259 H190-196
• 4 Casha S, Christie S. A systematic review of intensive cardiopulmonary management after spinal cord injury.  J Neurotrauma. 2010 Apr 8 (epub); 
• 5 Creteur J, Carollo T, Soldati G. et al . The prognostic value of muscle StO2 in septic patients.  Intensive Care Med. 2007;  33 1549-1556
• 6 Creteur J. Gastric and sublingual capnometry.  Curr Opin Crit Care. 2006;  12 272-277
• 7 den Uil C A, Lagrand W K, van der Ent M. et al . Impaired microcirculation predicts poor outcome of patients with acute myocardial infarction complicated by cardiogenic shock.  Eur Heart J. 2010;  31 3032-3039
• 8 Doerschug K C, Delsing A S, Schmidt G A, Haynes W G. Impairments in microvascular reactivity are related to organ failure in human sepsis.  Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2007;  293 H1065-1071
• 9 Farquhar I, Martin C M, Lam C. et al . Decreased capillary density in vivo in bowel mucosa of rats with normotensive sepsis.  J Surg Res. 1996;  61 190-196
• 10 Hochman J S, Sleeper L A, Webb J G. et al . Early revascularization in acute myocardial infarction complicated by cardiogenic shock. SHOCK Investigators. Should we emergently revascularize occluded coronaries for cardiogenic shock.  N Engl J Med. 1999;  341 625-634
• 11 Huo Y, Kassab G S. Effect of compliance and hematocrit on wall shear stress in a model of the entire coronary arterial tree.  J Appl Physiol. 2009;  107 500-505
• 12 Jhanji S, Stirling S, Patel N, Hinds C J, Pearse R M. The effect of increasing doses of norepinephrine on tissue oxygenation and microvascular flow in patients with septic shock.  Crit Care Med. 2009;  37 1961-1966
• 13 Jung C, Lauten A, Ferrari M. Microcirculation in cardiogenic shock: from scientific bystander to therapy target.  Crit Care Med. 2010;  14 193
• 14 Machiedo G W, Zaets S B, Berezina T L. et al . Trauma-hemorrhagic shock-induced red blood cell damage leads to decreased microcirculatory blood flow.  Crit Care Med. 2009;  37 1000-1010
• 15 Perz S, Uhlig T, Kohl M. et al . Low and „supranormal” central venous oxygen saturation and markers of tissue hypoxia in cardiac surgery patients: a prospective observational study.  Intensive Care Med. 2011;  37 52-59
• 16 Pries A R, Secomb T W, Gaehtgens P, Gross J F. Blood flow in microvascular networks. Experiments and simulation.  Circ Res. 1990;  67 826-834
• 17 Rivers E, Nguyen B, Havstad S. et al . Early goal-directed therapy in the treatment of severe sepsis and septic shock.  N Engl J Med. 2001;  345 1368-1377
• 18 Ruiz C, Hernandez G, Godoy C. et al . Sublingual microcirculatory changes during high volume hemofiltration in hyperdynamic septic shock patients.  Crit Care. 2010;  14 R170
• 19 Sakr Y, Dubois M J, De Backer D, Creteur J, Vincent J L. Persistent microcirculatory alterations are associated with organ failure and death in patients with septic shock.  Crit Care Med. 2004;  32 1825-1831
• 20 Spanos A, Jhanji S, Vivian-Smith A, Harris T, Pearse R M. Early microvascular changes in sepsis and severe sepsis.  Shock. 2010;  33 387-391
• 21 Trzeciak S, Dellinger R P, Parrillo J E. et al . Early microcirculatory perfusion derangements in patients with severe sepsis and septic shock: relationship to hemodynamics, oxygen transport, and survival.  Ann Emerg Med. 2007;  49 88-98, 98 e81 – 82
• 22 Trzeciak S, McCoy J V, Phillip Dellinger R. et al . Early increases in microcirculatory perfusion during protocol-directed resuscitation are associated with reduced multi-organ failure at 24 h in patients with sepsis.  Intensive Care Med. 2008;  34 2210-2217
• 23 van Beest P A, Hofstra J J, Schultz M J. et al . The incidence of low venous oxygen saturation on admission to the intensive care unit: a multi-center observational study in The Netherlands.  Crit Care. 2008;  12 R33
• 24 Zahra M, Samdani A, Piggott K. et al . Acute changes in systemic hemodynamics and serum vasopressin after complete cervical spinal cord injury in piglets.  Neurocrit Care. 2010;  13 132-140