title: Einfluss einer therapeutischen Hypothermie auf das myokardiale Outcome im porcinen Langzeit-Polytraumamodell
title: The impact of therapeutic hypothermia to myocardial function and morphology within a porcine long-term model for multiple trauma
titleType: AlternativeTitle
Creators: name: Miller, Johanna
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2022
Subjects: mild hypothermia
therapeutic hypothermia
cardiac contusion,
multiple trauma
experimental animal model
Großtiermodell
Polytrauma
porcine polytrauma model
Volumenmangelschock
Therapeutische Hypothermie
Milde Hypothermie
hemorrhagic shock
porcines Polytraumamodell
kardiale Kontusion
Medical sciences Medicine
Medizin

description: Background: After cardiopulmonary resuscitation, especially as a consequence of primary cardiac events an induced hypothermia improves cardiac outcome. The impact of therapeutic cold application to myocardial function and morphology of polytrauma patients after cardiac contusion and relevant hemorrhagic shock has not been investigated yet. The aim of the present work was to figure out if therapeutic hypothermia within a porcine long-term model for multiple trauma leads to a cardioprotective effect with deducible clinical relevance. Materials und methods: The experimental group included 60 male pigs randomized into three cohorts. Two intervention cohorts with multiple trauma of varying severity (Cohort L, Low Blood Loss: n = 30, Cohort H, High Blood Loss: n = 20) and one control cohort with a sham treatment (Cohort C, Control: n = 10) were differentiated. Trauma consisted of blunt injury to the chest wall, liver laceration, pressure- and volume-controlled hemorrhage as well as a tibia fracture. All cohorts were separated into two groups. Mild therapeutic hypothermia down to 33 °C was applied to pigs of therapy groups after trauma for twelve hours with following rewarming. Laboratory animals of non-therapy groups stayed normothermic. Primary endpoint was histological evaluation graded by an ischemic score (range 0 - 3). Assessment of cardiac troponin levels and hemodynamic parameters were defined as secondary endpoints. Results: Significant temperature-dependent relation did not occur neither for ischemic score (Cohort L: p = 0,436, Cohort H: p = 0,863) nor for troponin levels (Cohort L, H: TnI ratio 2 - 4 &gt; 0,05). Significant results only refered to a positive correlation between higher histological scores as well as higher laboratory troponin levels with intensified trauma. A long-term temperature-dependent benefit of therapy groups was also not seen considering hemodynamic parameters process. Conclusion: Therapeutic hypothermia within a polytrauma setting did not substantially influence cardiac outcome. However, consecutive vasoconstriction and bradycardia of cold application did not have measurable negative or positive effects on myocardium. Trauma severity seemed to affect the extent of myocardial injury. High mortality rates in case of multiple trauma with cardiac involvement demonstrate clinical relevance of the present work.
description: Einleitung: Nach kardiopulmonaler Reanimation, insbesondere in Folge primärer kardialer Ereignisse, verbessert der Einsatz einer kontrolliert induzierten Hypothermie das kardiale Outcome. Die Auswirkungen einer therapeutischen Kälteanwendung auf die myokardiale Funktion und Morphologie polytraumatisierter Patienten nach kardialer Kontusion und relevantem Volumenmangelschock wurden bislang nicht untersucht. Ziel der vorliegenden Arbeit war daher herauszufinden, ob der Einsatz therapeutischer Hypothermie in einem porcinen Langzeit-Polytraumamodell einen kardioprotektiven Effekt mit ableitbarer klinischer Relevanz aufweist. Material und Methoden: Die Versuchsgruppe umfasste 60 männliche Schweine, die in drei Kohorten randomisiert wurden. Dabei wurden zwei Interventionskohorten mit unterschiedlicher Traumaschwere (Kohorte L, Low Blood Loss: n = 30, Kohorte H, High Blood Loss: n = 20) und eine Kontrollkohorte (Kohorte C, Control: n = 10) gebildet. Das Kombinationstrauma beinhaltete ein stumpfes Thoraxtrauma, ein penetrierendes Abdominaltrauma, eine druck- und volumenkontrollierte Hämorrhagie sowie eine Tibiafraktur. Alle drei Kohorten wurden jeweils zur Hälfte in zwei Gruppen unterteilt. In der Gruppe (T, Therapy) wurde eine kontrolliert induzierte Hypothermie von 33 °C für zwölf Stunden mit anschließender Wiedererwärmung durchgeführt. Die Versuchstiere der Gruppe (N, Non-Therapy) wurden für die gesamte Versuchsdauer im normothermen Bereich von 37 - 39 °C gehalten. Der primäre Endpunkt entsprach histologischen Hinweisen auf eine myokardiale Ischämie und wurde mithilfe eines Ischämie-Scores mit 0 (keine Leukozyteninfiltration, kein Zelluntergang) bis 3 (Leukozyteninfiltration mit großflächigem Zelluntergang) graduiert. Zu den sekundären Endpunkten zählten die Beurteilung der herzspezifischen Troponinwerte sowie der hämodynamischen Parameter im Versuchsablauf. Ergebnisse: Weder für den Ischämie-Score (Kohorte L: p = 0,436, Kohorte H: p = 0,863) noch für die Troponinwerterhöhung (Kohorte L und H: TnI-Quotient 2 - 4 &gt; 0,05) ließen sich signifikante temperaturabhängige Zusammenhänge ermitteln. Signifikante Ergebnisse bezogen sich lediglich auf die Korrelation zwischen histologisch höheren Ischämie-Scores und laborchemisch höheren Troponinwerten bei intensiviertem Trauma. Ein langfristiger temperaturabhängiger Vorteil der Hypothermie-Gruppen ließ sich auch vom Verlauf der hämodynamischen Parameter nicht ableiten. Schlussfolgerung: Die therapeutisch eingesetzte Hypothermie beeinflusste das myokardiale Outcome im Polytraumasetting nicht wesentlich. Es lässt sich jedoch festhalten, dass die konsekutive Vasokonstriktion und Bradykardie der Kälteanwendung keine messbaren negativen oder positiven Auswirkungen auf das Myokard hatten. Die Traumaschwere dagegen bestimmte das Ausmaß der myokardialen Schädigung. Hohe Mortalitätsraten bei einer Herzbeteiligung im Rahmen einer Polytraumatisierung verdeutlichen die klinische Relevanz der vorliegenden Arbeit.