| dc.creator | Mlček, Mikuláš | |
| dc.date.accessioned | 2024-01-08T11:00:42Z | |
| dc.date.available | 2024-01-08T11:00:42Z | |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/20.500.11956/187460 | |
| dc.language | Čeština | cs |
| dc.title | Individualizovaná patofyziologie kritických stavů oběhu a oběhových podpor | cs |
| dc.type | habilitační práce | cs_CZ |
| dcterms.dateAccepted | 2023-09-20 | |
| dc.title.translated | Individualized Patophysiology of Critical Hemodynamics and Hemodynamic Support | cs |
| dc.contributor.referee | Rohn, Vilém | |
| dc.contributor.referee | Ošťádal, Bohuslav | |
| dc.contributor.referee | Švorc, Pavol | |
| thesis.degree.discipline | Lékařská fyziologie | cs |
| uk.faculty-name.cs | 1. lékařská fakulta | cs |
| uk.author.affiliation | Univerzita Karlova, 1. lékařská fakulta | cs |
| uk.habilitation-board.chairman | Pokorný, Jaroslav | |
| uk.habilitation-board.member | Kittnar, Otomar | |
| uk.habilitation-board.member | Šimek, Martin | |
| uk.habilitation-board.member | Šrámek, Vladimír | |
| uk.habilitation-board.member | Kolář, František | |
| uk.abstract.cs | Práce shrnuje výsledky celkem osmi studií našeho dlouhodobého translačního výzkumu
zaměřeného na patofyziologii kardiogenního šoku a srdeční zástavy v podmínkách
kardiopulmonální resuscitace a/nebo zavedení systému mechanické hemodynamické podpory.
Tematicky se věnujeme třem oblastem: mCPR – mechanická kardiopulmonální resuscitace; eCPR
– extrakorporální resuscitace; a CS-ECMO – veno-arteriální extrakorporální membránová
oxygenace (VA-ECMO) u kardiogenního šoku.
Cíle
Cílem jednotlivých prací bylo: i. posoudit vztah makrocirkulace a mikrocirkulace v podmínkách
CRP a ECMO; ii. ověřit možnosti real-time monitorování efektu mCPR a eCPR na orgánové úrovni
a identifikovat parametry pro predikci úspěchu defibrilace; iii. podrobněji prozkoumat přetížení
levé komory (LV loading) hemodynamickou podporou VA-ECMO: zejména podmínky vzniku,
monitorování a unloading; iv. Porovnat vliv vybraných metod pro LV unloading u kardiogenního
šoku: odsávání kanylou v plicnici (PALVU), balónová atriální septostomie (BAS) a transaortální
čerpadlo; v. posoudit vliv polohy head-up tilt během anestesie a během mCPR.
Cílem systematického výzkumu je zavést individualizovanou analýzu patofyziologie konkrétních
jedinců a jejich odpovědí na terapeutické intervence, které by mohly tvořit základ nástrojů pro
personalizovanou medicínu.
Metody
Experimenty na velkém biomodelu (prase domácí, typicky 55 kg) v celkové anestesii a
extensivním real-time monitorováním fyziologických funkcí, zejména hemodynamiky,
elektrofyziologie, a plicní mebbbchaniky, intermitentně vnitřního prostředí (astrup). Modelované
stavy: komorová fibrilace; kardiogenní šok indukovaný koronární ischemií nebo globální
hypoxií 1. Některé experimentální výsledky jsme porovnávali s výsledky simulací validovaného
matematického hemodynamického modelu 2.
Výsledky
i. makrocirkulace vs. makrocirkulace: i při hypotensi ~40mmHg jsme u CPR i CS-ECMO v řadě
případů zaznamenali překvapivě zachované parametry makrocirkulace klíčových orgánů; ii. Pro
tkáňový monitoring efektu CPR má výraznou výpovědní hodnotu periferní oximetrie a elektrická
fibrilační aktivita (AMSA). Oba parametry doplněné o hladinu kalia mají až 100% positivní i
negativní predikční hodnotu pro obnovení rytmu; iii. LV loading se u eCPR vyskytuje ve 33-77%
případů (dle podmínek zástavy) a snižuje úspěšnost defibrilace. iv. Průměrný LV unloading efekt
jednotlivých sledovaných metod byl 10%, 22% a 35% snížení práce komory. Klíčovým
parametrem pro LV unloading je kontrola afterload, typicky systémového tlaku; v. poloha headup
tilt není tolerována během anestesii ani mCPR – prohlubuje už tak kritické snížení preload.
Ve všech studiích jsme zaznamenali výraznou interindividuální heterogenitu v odpovědích
jednotlivých organismů. Pro interpretace individuálních reakcí jsme s výhodou využili
matematické modelování.
Shrnutí
Kontinuální monitorování, systémová a individualizovaná analýza a využití modelování jsou
dobře aplikovatelné metody pro rozvoj personalizované medicíny. Na jejich základě jsme navrhli
optimalizaci protokolů pro CPR a CS-ECMO (Opti-CPR, Opti-ECMO). | cs |
| uk.abstract.en | We summarize the results of a total of eight studies of our long-term translational research focused on the
pathophysiology of cardiogenic shock and cardiac arrest in conditions of cardiopulmonary resuscitation
and/or with thw mechanical hemodynamic support system. Thematically, we focus on three areas: mCPR
– mechanical cardiopulmonary resuscitation; eCPR – extracorporeal resuscitation; and CS-ECMO – venoarterial
extracorporeal membrane oxygenation (VA-ECMO) in cardiogenic shock.
Objectives
The aim of the individual studies was: i. to assess the relationship between macrocirculation and
microcirculation in CRP and ECMO conditions; ii. verify the possibilities of real-time monitoring of mCPR
and eCPR effect at the organ level and identify parameters for predicting the success of defibrillation; iii.
to investigate left ventricular overload (LV loading) with VA-ECMO hemodynamic support in more detail:
especially conditions of origin, monitoring and unloading; iv. To compare the effect of selected methods
for LV unloading in cardiogenic shock: pulmonary artery cannula drainage (PALVU); balloon atrial
septostomy (BAS) and; transaortic pump; v. assess the effect of the head-up tilt position during anesthesia
and during mCPR.
The goal of systematic research is to introduce an individualized analysis of the pathophysiology of specific
individuals and their responses to therapeutic interventions, which could form the basis of tools for
personalized medicine.
Methods
Experiments on a large biomodel (domestic pig, 55 kg) under general anesthesia and extensive real-time
monitoring of physiology, especially hemodynamics, electrophysiology, and pulmonary mechanics, and
the internal environment (astrup, intermittently). Modeled conditions: ventricular fibrillation; cardiogenic
shock induced by coronary ischemia or global hypoxia1. We compared some experimental results with
simulation results of a validated mathematical hemodynamic model2.
Results
i. macrocirculation vs. macrocirculation: even with hypotension of ~40mmHg, microcirculation parameters
of key organs in both CPR and CS-ECMO were surprisingly preserved in a number of cases; ii. Peripheral
oximetry and electrical fibrillation activity (AMSA) carry significant information regarding the effect of CPR
on tissue perfusion. Both parameters supplemented with potassium level have up to 100% positive and
negative predictive value for restoration of spontaneous rhythm; iii. LV loading occurs in eCPR in 33-77%
of cases (depending on arrest conditions) and reduces defibrillation success. iv. The average LV unloading
effect of the selected methods was 10%, 22% and 35% reduction in the LV work. A key parameter for LV
unloading to control the afterload, typically systemic pressure; v. the head-up tilt position is NOT tolerated
during anesthesia or mCPR and it worsens already critical preload reduction typical for mCPR.
In all studies, we noted significant inter-individual heterogeneity in the responses of individual subjects.
For the interpretation of individual reactions, we advantageously used mathematical modeling.
Summary
Continuous monitoring, systemic and individualized analysis and the use of modeling are well applicable
methods for the development of personalized medicine, based on which we proposed the optimization of
CPR and CS-ECMO protocols (Opti-CPR, Opti-ECMO). | cs |
