Öz

Amaç

Kardiyopulmoner bypass (KPB) uygulamalarında yetişkin hastalar için seçilen oksijenatör çeşitliliği, düşük yüzey alanına sahip hastalarda hemodilüsyon seviyelerini ve kan transfüzyonu ihtiyacını artırabilmektedir. Bu çalışmada, düşük yüzey alanlı hastalarda farklı yüzey alanlarına sahip membran oksijenatörlerin kullanımıyla farklı ısılarda oksijenlenme düzeyleri, laktat, hematokrit değerleri, hemodilüsyon düzeyleri ve kan transfüzyonu üzerindeki etkileri araştırılmıştır.

Gereç ve Yöntem

Ocak 2020-Şubat 2024 tarihleri arasında Sakarya Eğitim ve Araştırma Hastanesi’nde KPB kullanılarak ameliyat edilen 73 hasta retrospektif olarak incelendi. Hastalar 1,5 m² grup 1 (n=34), 1,75 m² grup 2 (n=19), 2,00 m² yüzey alanlı oksijenatör kullanılan grup 3 olarak ayrıldı. Üç grup farklı kan ısılarında peroperatif ve postoperatif (postop) biyokimyasal değerleri incelendi. Parsiyel oksijen basıncı, oksijen yüzdesi miktarı, laktat, alanin aminotransferaz (ALT), aspartat aminotransferaz (AST), tahmini glomerüler filtrasyon oranı (eGFR), gama glutamil transferaz (GGT), laktat dehidrogenaz (LDH), kreatin düzeyleri incelenmiştir.

Bulgular

Farklı yüzey alanlı membran oksijenatör grupları arasında hafif hipotermik ve normotermik parsiyel oksijen basınçları açısından anlamlı fark elde edilmiştir (p=0,002, p=0,003). 1,5 m² grubunda, laktat, ALT, AST, eGFR, GGT, LDH, kreatin düzeyleri arasında istatistiksel olarak anlamlı bir fark tespit edilmemiştir (p<0,05). Gruplar arası intraoperatif dönemde kan ürünü kullanımları arasında anlamlı bir fark elde edilmemiştir (p<0,05). Postop dönem eritrosit süspansiyonu kullanımında anlamlı fark elde edilmiştir (p=0,047). Bulgular, düşük yüzey alanlı hastalarda küçük yüzey alanlı membran oksijenatörlerin kullanımıyla hemodilüsyon ve kan transfüzyonu ihtiyacının azaltılabileceğini göstermektedir.

Sonuç

Düşük yüzey alanlı membran oksijenatörler, hemodilüsyon ve kan transfüzyonu ihtiyacını azaltarak ameliyat sonrası iyileşme sürecini hızlandırabilir ve komplikasyon riskini azaltabilir, bu da tedavi kalitesini artırır.

Giriş

Kardiyovasküler hastalıkların yaygınlaşmasıyla birlikte, cerrahi müdahalelerde ekstrakorporeal dolaşım (EKD) sistemlerinin kullanımı artmıştır. EKD, ameliyat sırasında kalp ve akciğer fonksiyonlarını geçici olarak üstlenerek vücut dışı dolaşımı sağlar (1). Azalan kan hücreleri veya yabancı yüzey ile temas kaynaklı enflamatuvar yanıt ameliyat sonrası iyileşme sürecinde önemli rol oynar (2, 3). Oksijenatörlerin yüzey alanı ve primer hacmi, hemodilüsyon ve kan transfüzyonu ihtiyacını doğrudan etkileyebilir (3). Doku perfüzyonu için gerekli hematokrit (HTC) miktarının EKD boyunca %20-30 arası tutulması, güvenli olarak kabul görmüş ortak düzeylerdir (4). Düşük yüzey alanlı hastalarda hemodilüsyon miktarını ve kan transfüzyonu ihtiyacını minimize etmek amacıyla farklı yüzey alanına sahip membran oksijenatörlerin etkileri incelenmiştir.

Açık kalp cerrahisinde kullanılan transfüzyon protokolleri, dünyada sağlık hizmetlerinde kullanılan kan ve kan ürünü kullanım oranını önemli ölçüde artırmaktadır (5). Perfüzyon başlangıcında hastanın kan volümü, EKD sistemi ile buluştuğunda sistem içerisindeki prime volümü sebebiyle belirli bir miktar hemodilüsyona uğrar (6).  Hemodilüsyonun EKD kaynaklı hemolizi azaltması istenen bir durum olsa da, düşük yüzey alana sahip hastalarda hemodilüsyonu güvenli sınırlar arasında devam ettirmek çeşitli sebeplerden dolayı zorlaşmaktadır. Biz bu çalışmamızda oksijenatör seçiminin hasta kan yönetiminde etkinliğini belirlemeyi, kan ve kan ürünü kullanımını azaltabileceğini göstermeyi amaçlamaktayız.

Gereç ve Yöntemler

Bu çalışma Sakarya Eğitim ve Araştırma Hastanesi bünyesinde açık kalp cerrahisi operasyonu yapılan hasta onamları alınmış 73 erişkin hasta üzerinde retrospektif olarak düzenlenmiştir. Çalışma için Üsküdar Üniversitesi Girişimsel Olmayan Araştırmalar Etik Kurulu tarafından etik kurul onayı alınmıştır (onay no: 61351342/OCAK 2024-104, tarih: 31.01.2024).

Tablo 1’de çalışmada kullanılan oksijenatörlerin bazı teknik özellikleri verilmiştir. Yüzey alanlarının farklılıkları grupları belirlemede rol oynamıştır.

EKD esnasında, 1,5 m² yüzey alanlı oksijenatör grup 1 (n=34), 2,0 m² yüzey alanlı oksijenatör grup 2 (n=20), 1,75 m² yüzey alanlı oksijenatör grup 3 (n=19) olarak üçe ayrılmıştır.

Üç grubun preoperatif, peroperatif ve postoperatif (postop) biyokimyasal değerleri karşılaştırılmıştır. Hastaların EKD öncesi, EKD başlangıç, ısınma periyodu EKD sonrası ve postop 24. saat kan parametreleri değerlendirildi.

Hastaların Dahil Edilme Kriterleri

Her üç grubun da demografik özelliklerinde vücut yüzey alanı (BSA) <1,8 m² olan hastalar seçilmiştir. Elektif koroner bypass grefti, izole/çoklu kapak replasmanları dahil edilip, acil veya aort cerrahisi geçiren hastalar dışlanmıştır. Kronik böbrek yetmezliği veya pyelotomi geçirmiş hastalar dışlanma kriterleri arasındadır. Preoperatif diyaliz ihtiyacı veya intraaortik balon kullanımı, intraoperatif hemofiltrasyon ihtiyacı dışlama kriterlerindendir. Orta hipotermik koşullarda gerçekleşmiş (32 °C), 25-85 yaş aralığında olan ve ejeksiyon fraksiyonu değeri %40 ve üzeri olan hastalar preoperatif, intraoperatif ve postop parsiyel oksijen basıncı, oksijen yüzdesi miktarı (FiO₂), laktat, alanin aminotransferaz (ALT), aspartat aminotransferaz (AST), tahmini glomerüler filtrasyon oranı (eGFR), gama glutamil transferaz (GGT), laktat dehidrogenaz (LDH), kreatin düzeyleri incelenmiştir.

İstatistiksel Analiz

Toplanan veriler, Statistical Package for the Social Sciences (SPSS) yazılımı kullanılarak analiz edilmiştir. Verilerin normal dağılıma uygunluğu Kolmogorov-Smirnov testi ile değerlendirilmiş, normal dağılım gösteren veriler için bağımsız örneklem t-testi, normal dağılım göstermeyen veriler için ise Mann-Whitney U testi kullanılmıştır. İstatistiksel anlamlılık düzeyi p<0,05 olarak belirlenmiştir.

Bulgular

Açık kalp cerrahisi uygulanan koroner arter bypass grefti, izole/kombine mitral kapak, aort ve triküspit kapak replasmanı geçiren hastalarda oksijenatör grupları ile yaş (p=0,583), BSA (p=0,201) ve vücut kitle indeksi (p=0,185) sınıfları arasında istatistiksel olarak anlamlı ilişki yoktur (p>0,05). Gruplar belirtilen özellikler açısından bağımsız ve homojen olduğu Tablo 2’de belirtilmiştir. Tablo 3’te kullanılan oksijenatör ile birlikte arteriyel kanda parsiyel oksijen miktarı karşılaştırıldığında anlamlı fark görüldüğü (p=0,002, 0,003) fakat değerlerin güvenli sınırlar arasında olduğundan dolayı <1,80 m² BSA olan hastalarda daha düşük yüzey alanı kullanarak yeterli perfüzyonun sağlanabildiği gözlemlenmiştir. Tablo 4’te kross klemp öncesi ve sonrası hafif hipotermik ve normotermik ayarlanmış FiO₂ oranları verilmiştir. Kardiyopulmoner bypass (KPB) giriş hafif hipotermik FiO₂ oranları karşılaştırıldığında anlamlı fark yoktur (p=0,282). Kross sonrası normotermik FiO₂ oranı 1,5 m² oksijenatörde diğer oksijenatörlere kıyasla %13’lük bir artırım görülmektedir. Bu artışa rağmen normotermik arteriyel pO₂ değerlerinde %17’lik bir fark görülmüştür. Tablo 5’te farklı zamanlarda oksijenatörler arası hafif hipotermik kanda HTC karşılaştırıldığında anlamlı fark yoktur (p=0,889). Oksijenatörler arası KPB en düşük HTC değerleri açısından anlamlı bir fark yoktur (p=0,070). Oksijenatörler arası postop 0 HTC değerleri açsından anlamlı bir fark yoktur (p=0,702). Oksijenatörler arası EKD çıkış HTC değerleri açsından anlamlı bir fark yoktur (p=0,816). Tablo 6’da hastanın ameliyat sonrası yoğun bakım transferi yapıldıktan sonra ve postop 24. saatte elde edilen arteriyel ALT, AST, eGFR, GGT ve LDH, değerleri verilmektedir. Kullanılan farklı yüzey alanlı oksijenatörlerde postop 0 AST değeri açısından anlamlı fark yoktur (p=0,185). Kullanılan farklı yüzey alanlı oksijenatörlerde postop 0 ALT değeri açısından  anlamlı fark yoktur (p=0,448). Kullanılan farklı yüzey alanlı oksijenatörlerde postop 0 eGFR değeri açısından  anlamlı fark yoktur (p=0,503). Kullanılan farklı yüzey alanlı oksijenatörlerde postop 0 GGT değeri açısından  anlamlı fark yoktur (p=0,156). Kullanılan farklı yüzey alanlı oksijenatörlerde postop 0 LDH değeri açısından  anlamlı fark yoktur (p=0,430). Kullanılan farklı yüzey alanlı oksijenatörlerde postop 24 AST değeri açısından  anlamlı fark yoktur (p=0,228). Kullanılan farklı yüzey alanlı oksijenatörlerde postop 24 ALT değeri açısından  anlamlı fark yoktur (p=0,178). Kullanılan farklı yüzey alanlı oksijenatörlerde postop 24 eGFR değeri açısından  anlamlı fark yoktur (p=0,146). Kullanılan farklı yüzey alanlı oksijenatörlerde postop 24 GGT değeri açısından  anlamlı fark vardır (p=0,032). Kullanılan farklı yüzey alanlı oksijenatörlerde postop 24 LDH değeri açısından  anlamlı fark yoktur (p=0,720).

Tablo 7’de farklı yüzeyli oksijenatörlerin taze donmuş plazma (TDP) ve eritrosit süspansiyonu (RBC) kullanımları karşılaştırıldığında intraoperatif ve postop dönemde kullanılan TDP miktarları arası anlamlı bir fark yoktur. Oksijenatörler arası RBC kullanımında intraoperatif süreçte kullanılan RBC miktarları arasında anlamlı bir fark olmazken, postop dönemde RBC kullanımında istatistiksel olarak anlamlı bir azalma görülmüştür (p=0,047).

Tartışma

Bu çalışmada, açık kalp cerrahisi sırasında KPB cihazı kullanılan hastalarda oksijenatör yüzey alanı seçiminin doku perfüzyonu üzerine etkileri, kan ve kan ürünü kullanımı üzerine etkileri incelenmiştir. Bulgularımız, mevcut literatürdeki bazı çalışmalarla uyumlu olup, bazı farklılıklar da göstermektedir.

Rossi ve ark. (7) çalışması kan transfüzyonu ihtiyacının azaldığını göstermiştir. Bu çalışmada düşük yüzey alanlı oksijenatörlerin preoperatif anemisi olan hastalarda kan ürünü kullanımını minimize etme potansiyeli incelenmiştir. Oksijenatörler arası KPB boyunca kan ürünü kullanımında anlamlı fark bulunamamıştır. Bronson ve ark. (8) çalışmasında ise  1,5< BSA <1,74 m² grubunda, tüm hastalar için ortalama RBC kullanımı hasta başına 1,8’den 1,2 üniteye düşürülmüştür. Çalışmamızda elde edilen verilere göre daha önce yapılmış bu çalışma ile örtüşen veriler peroperatif dönemde kullanılan kan transfüzyon ihtiyacını azaltmadığı yönünde olduğu halde, postop 24 saatte kullanılan RBC miktarında azalma gözlemlenmiştir. Düşük yüzey alanlı oksijenatör seçimi sonucu kan transfüzyonlarında azalma meydana gelen önceki çalışmalarda oksijenatör seçimi dışında tubing hatların çap ve uzunluklarının kısaltılması, prime hacminin düşürülmesi gibi metotları kan koruma yöntemlerine dahil edilmesi ve örneklem sayısının artırılması sonucunda farklı sonuçlar elde edilebilir.

Pospishil ve ark. (9) yaptığı çalışmada farklı oksijenatörlerin kullanımı sırasında pO₂ seviyelerindeki değişiklikler değerlendirilmiştir. Çalışma, düşük yüzey alanlı oksijenatörlerin yüksek pO₂ seviyeleri sağladığını ve bu oksijenatörlerin enflamatuvar yanıtı azalttığını göstermiştir. Çalışmamızda elde edilen bulgulara göre normotermik ve hafif hipotermik durumlarda iken ayarlanan FiO₂ oranı ile güvenli sınırlar arasındaki parsiyel oksijen değerleri korunmuştur. Isınma aşamasında alınan kan örneklerinde >1,75 m² yüzey alanlı membran oksijenatörlere kıyasla 1,50 m² membran oksijenatörde daha fazla FiO₂ oranı kullanılması gerektiği klinik kullanım sırasında gözlemlenmiştir. Bu durumda ısınma ile beraber hızlanan metabolizmanın oksijen yeterliliği sağlanabilmesi için 1,50 m² membran oksijenatörde daha fazla oksijen sunumu gerektiği görülmüştür.

Bununla birlikte, pediatrik boyuttaki KPB teknolojilerinde yapılan ilerlemeler de düşük yüzey alanlı oksijenatörlerin etkinliğini desteklemektedir. Çalışmada farklı hipotermi derecelerinde elde edilen oksijen değerlerine bakıldığında, <1,8 m² BSA’ya sahip hastalarda 1,5 m² yüzey alanına sahip oksijenatör kullanımı oksijenlendirme açısından referans değerleri arasındadır. Hipotermik ve normotermik parsiyel oksijen düzeylerindeki yeterlilik, oksijenatör çeşidine göre ısınma sürecinde FiO₂ yüzdesini %10 artırarak elde edilebilmiştir.

Perfüzyon sağlanırken oksijenatör yüzey alanına göre farklılıkların gözlemlenebilmesi için yoğun bakım 0 ve 24 saatlik laktat, ALT, AST, eGFR, LDH ve GGT değerleri karşılaştırıldığında, anlamlı bir sonuç çıkmayarak doku beslenmesinin iyi olduğu izlenimi elde edilmiştir. Daha fazla hasta üzerinde ameliyat sonrası daha uzun dönemleri kapsayacak çalışmalarda değişiklik gösterebilir.

Bu bulgular ışığında, KPB sırasında ve sonrasında düşük HTC seviyelerinin yönetimi büyük önem taşımaktadır. Hemodilüsyonun minimize edilmesi, enflamatuvar yanıtın kontrol altında tutulması ve böbrek fonksiyonlarının dikkatle izlenmesi, postop dönemde hasta sonuçlarını iyileştirebilir. İlerleyen çalışmalarda, bu konulara yönelik daha geniş örneklem grupları ile yapılacak araştırmalar, bulguların genellenebilirliğini artıracaktır.

Sonuç

Bu bulgular, özellikle preoperatif anemisi olan ve düşük BSA’ya sahip hastalarda düşük yüzey alanlı membran oksijenatörlerin kullanımını desteklemektedir. Klinik uygulamalarda bu tür oksijenatörlerin kullanımı, kan transfüzyonu ihtiyacını azaltarak hastaların iyileşme sürecini hızlandırabilir ve komplikasyonları minimize edebilir. Bu nedenle, cerrahlar ve perfüzyonistler, hasta spesifik özellikleri dikkate alarak oksijenatör seçiminde dikkatli olmalıdır.