Thoraxanestesi och intensivvård

På sektionen för thoraxanestesi och intensivvård bedrivs patientnära och experimentell forskning i samarbete med främst thoraxkirurgi och allmän anestesi.


Länk till presentation av forskning inom thoraxkirurgi


Forskningsområden inom thoraxanestesi och intensivvård

Hjärtlungmaskin och venöst avflödeshinder

Thomas Tovedal, Ove Jonsson, Gunnar Myrdal, Vitas Zemgulis, Stefan Thelin, Fredrik Lennmyr

Vid extrakorporeal cirkulation (ECC) förändras perfusionen i kroppen beroende på bland annat arteriella flöden, tryck, temperatur och hematokrit. Principen för ECC är att man dränerar kroppen på blod via hålvenerna och tillför det direkt i aorta efter syresättning.

Avflödet via hålvenerna är delvis känsligt och beror på kanyllägen som tidvis kan vara svåra att optimera. Otillräckligt dränage medför stas och ökade venösa tryck, vilket dels leder till intrakraniell tryckstegring, minskat cerebralt perfusionstryck och även minskade möjligheter till adekvat arteriellt ECC-flöde. Dessutom poolas blodvolymen kvar i patienten, vilket leder till transfusionsbehov och utspädning med påföljande ödem.

Venös stas kan påverka den cerebrala perfusionen, men det är oklart när den blir så höggradig att den att den blir medicinskt betydelsefull. Det venösa flödet i ECC monitoreras inte rutinmässigt, och det är möjligt att tillståndet är underdiagnosticerat. 

Tidigare experimentell och klinisk litteratur är begränsad till fallbeskrivningar och enstaka djurförsök vid djup hypotermi [1], [2] medan den modell vi utvecklat inriktar sig på cerebral perfusion vid mild hypotermi, vilket är vanligare vid rutinhjärtkirurgi. 

Vi har påvisat en varierande känslighet för cerebral perfusionspåverkan vid tilltagande venös stas och att flödesvariationer mellan separata kanyler i vena cava superior respektive inferior riskerar passera obemärkta [3]. Vi har även jämfört effekterna av olika strategier att bevara cerebralt perfusionstryck med hjälp av olika strategier, varvid man förefaller kunna skaffa sig perfusionsmässiga marginaler med hjälp av blodtryckshöjande behandling med vasopressor [4].

  1. Sakamoto T, Duebener LF, Laussen PC, et al: Cerebral ischemia caused by obstructed superior vena cava cannula is detected by near-infrared spectroscopy. J Cardiothorac Vasc Anesth 2004;18(3):293-303
  2. Puri G, Agarwal J, Solanki A, et al: Cerebral venous congestion during cardio-pulmonary bypass: role of bispectral index monitoring. Perfusion 2008;23(3):153-155
  3. Tovedal T, Jonsson O, Zemgulis V, Myrdal G, Thelin S, Lennmyr F.: Venous obstruction and cerebral perfusion during experimental cardiopulmonary bypass. Interact Cardiovasc Thorac Surg 2010;11(5):561-566
  4. Tovedal T, Myrdal G, Jonsson O, Bergquist M, Zemgulis V, Thelin S, Lennmyr F. Experimental treatment of superior venous congestion during cardiopulmonary bypass. Eur J Cardiothorac Surg. 2013 Sep;44(3):e239-44


Selektiv antegrad cerebral perfusion vid aortakirurgi

Thomas Tovedal, Mark Lubberink*, Arvid Morell*, Ove Jonsson, Gunnar Myrdal, Vitas Zemgulis, Sergio Estrada*, Gunnar Antoni*, Stefan Thelin, Fredrik Lennmyr

* Samarbete med sjukhusfysik och PET-centrum.

Stor aortakirurgi omöjliggör ibland blodförsörjning till hjärnan via den vanliga anatomin. I sådana fall krävs strategier att skydda hjärnan så som kylning av patienten till djup hypotermi samt koppling av hjärtlungmaskin direkt till halskärlen. Kliniskt används i stor utsträckning blodflöde i halsartärerna, så kallad selektiv antegrad cerebral perfusion (SACP), vilket ökar marginalerna för aortakirurgi utan cerebrala komplikationer.

Vi har experimentellt visat på fördelar med SACP vid 20 grader jämfört med dels varmare temperaturer respektive djup hypotermi och cirkulationsarrest [1]. Vi har även identifierat kritiskt låga blodflödesnivåer vid denna perfusionvariant [2] och en avhandling i ämnet försvarades 2011 (Ove Jonsson).

Vi arbetar just nu med en uppföljande studie där vi med hjälp av PET undersöker blodflödet i hjärnan under de betingelser som undersökts tidigare [2]. 

  1. Jonsson O, Myrdal G, Zemgulis V, Valtysson J, Hillered L, Thelin S: Selective antegrade cerebral perfusion at two different temperatures compared to hypothermic circulatory arrest--an experimental study in the pig with microdialysis. Interact Cardiovasc Thorac Surg 2009, 8(6):647-653.
  2. Jonsson O, Morell A, Zemgulis V, Lundstrom E, Tovedal T, Einarsson GM, Thelin S, Ahlstrom H, Bjornerud A, Lennmyr F: Minimal Safe Arterial Blood Flow During Selective Antegrade Cerebral Perfusion at 20 degrees Centigrade. Ann Thorac Surg. 2011 Apr;91(4):1198-205.


Enlungeventilation 

Henrik Reinius**,  Joao Baptista Borges**, Lena Jideus, Filip Fredén**, Anders Larsson**, Göran Hedenstierna**, Fredrik Lennmyr

**Samarbete med anestesin och Hedenstiernalaboratoriet

Avstängning av den ena lungan används för att underlätta lungkirurgi och vid titthålskirurgi i thorax används. I det senare fallet kan koldioxid användas för att fylla lungsäcken i syfte att optimera de kirurgiska förhållandena. Respirationen måste då klaras på en lunga och i vissa fall kan det uppstå problem med syresättning och eller utvädring av koldioxid. Delar av denna problematik kan relateras till bristande matchning mellan ventilation och perfusion i lungorna under enlungeventilation. De cirkulatoriska effekterna kan bli betydande och i vissa fall ses dålig syremättnad och ansamling av koldioxid i kroppen. Vi har utvecklat en modell att studera fysiologin under dessa omständigheter [1]. Denna modell har sedan använts för ytterligare studier i syfte att definiera optimala förhållanden för denna typ av ventilation. Resultaten är under bearbetning och ingår som underlag till en kommande avhandling (Henrik Reinius).

  1. Reinius H, Borges JB, Fredén F, Jideus L, Camargo ED, Amato MB, Hedenstierna G, Larsson A, Lennmyr F. Real-time ventilation and perfusion distributions by electrical impedance tomography during one-lung ventilation with capnothorax. Acta Anaesthesiol Scand. 2015 Mar;59(3):354-68.


Blodsocker och hjärnischemi 

Maria Molnar***, PO Joachimsson, Lars Wiklund***, Fredrik Lennmyr

 ***Samarbete med anestesin

I samarbete med allmänanestesins forskningsgrupp bedrivs experimentell forskning på hjärnskada vid syrebrist i hjärnan vid exempelvis stroke och hjärtstillestånd [1], [2]. Forskningen syftar till att undersöka grundläggande mekanismer för skada vid kliniskt relevanta blodsockernivåer med tonvikt på perfusion och oxidativ stress. Vi har studerat effekten på hjärtstillestånd av olika varaktighet och funnit att man efter 5 min stillestånd kan iaktta en viss skillnad i förändring av hjärnskademarkörnivåer i blod på så sätt att högre nivåer sågs vid högre blodsockernivå [3]. Betydelsen av detta fynd är svårvärderad, men kan tyda på ett samband mellan högt blodsocker och skada efter hjärtstillestånd. Vi arbetar nu med att undersöka de förändringar i genuttryck som följer hjärtstillestånd vid olika blodsockernivåer. Nämnda arbeten försvarades i en doktorsavhandling 2015 (Maria Molnar).

Dessutom deltar vi i en klinisk prövning av online blodsockermätning på thoraxintensivvårdspatienter i syfte att förbättra blodsockerkontrollen postoperativt.  

  1. Molnar M, Lennmyr F: Neuroprotection by S-PBN in hyperglycemic ischemic brain injury in rats. Ups J Med Sci. 2010 Aug;115(3):163-8
  2. Lennmyr F, Molnar M, Basu S, Wiklund L: Cerebral effects of hyperglycemia in experimental cardiac arrest. Crit Care Med. 2010 Aug;38(8):1726-32
  3. Molnar M, Bergquist M, Larsson A, Wiklund L, Lennmyr F. Hyperglycaemia increases S100β after short experimental cardiac arrest. Acta Anaesthesiol Scand. 2014 Jan;58(1):106-13


Hemostas vid hjärtkirurgi

Axel Dimberg, Elisabeth Ståhle , Christina Christersson, Ulrica Alström

Utvecklingen av aortastenos involverar både blodkoagulation och fibrinolys. I en pågående studie inkluderas patienter som skall genomgå hjärtkirurgi p.g.a. aortastenos och kransskärlssjukdom. I syfte att förbättra den enskilde patientens medicinering i samband med hjärtoperation analyseras blodets koagulationsförmåga och blodplättarnas funktion.