Einleitung
Um die Sauerstofftransferleistung eines Oxygenators zu ermitteln,
werden von den Herstellern Tests unter Laborbedingungen durchgeführt,
welche nach AAMI/ISO klassifiziert sind [1]. Hierbei wird die
Sauerstofftransleistung unter Verwendung von Rinderblut mit einer
mittleren Hämoglobinkonzentration (Hb) von 12 g/dl, einem mittleren
venösen Kohlendioxidpartialdruck (pCO2) von 45 mmHg, einer
venösen Sauerstoffsättigung (SvO2) von 65 % und mit einem
FiO2 von 1,0 sowie einer mittleren Bluttemperatur von 37 °C
ermittelt [2,3]. Die Ermittlung der Sauerstofftransferleistung durch den
Oxygenatorhersteller erfolgt unter Verwendung der zuvor genannten Daten
und stellt die Mindestanforderung zur Zulassung eines Oxygenators durch
die AAMI/ISO dar [1]. Hierbei wird der Sauerstofftransfer dem
Perfusionsfluss gegenübergestellt. Die dargestellte
Sauerstofftransferfunktion belegt, dass es bei steigendem
Perfusionsfluss zu einer Zunahme des Sauerstofftransfers kommt.
Allerdings wird die Testung der Oxygenatortransferleistung mit einer
inspiratorischen Sauerstofffraktion von 1,0 durchgeführt. Unter realen
klinischen Bedingungen hingegen herrschen sich ständig verändernde
Zustände, beispielsweise durch den Perfusionsfluss, die Sedierungstiefe,
die Einstellungen am Gasblender der HLM sowie durch den Hb des Patienten
[2]. Unter Berücksichtigung der nicht konstanten intraoperativen
Parameter ist es von entscheidender Bedeutung, die
Sauerstofftransferleistung des Oxygenators beurteilen zu können. Neben
der Validierung der Sauerstofftransferleistung unter Laborbedingungen
durch den Hersteller ist auch im klinischen Alltag die Erstellung einer
Funktion zur Evaluierung der Sauerstofftransferleistung in Abhängigkeit
vom FiO2 notwendig. Zur Vergleichbarkeit der
Sauerstofftransferleistung in Abhängigkeit zu einem bestimmten
FiO2, entwickelten Hamilton et al. eine Methode zur
Normierung des FiO2 [4]. Diese Normierung des
FiO2, der so genannte cFiO2, korrigiert den
verwendeten FiO2 mathematisch auf einen cFiO2, bei
welchem der pO2 post-Oxygenator genau 150 mmHg beträgt und
damit einer Sättigung von 100 % entspricht. Somit ist es möglich, aus
Datenpaaren von venösen und arteriellen Blutgasparametern während der
EKZ die Sauerstofftransferleistung eines Oxygenators in Abhängigkeit des
FiO2 zu beschreiben. Im Rahmen der nachfolgenden
retrospektiven monozentrischen Datenanalyse wird ein Datenmapping zur
Erstellung der Sauerstofftransferleistung des Sorin Inspire 8F Dual
PH.I.S.I.O. durchgeführt. In der Konsequenz soll ein mathematischer
Ausdruck zur Korrelation zwischen dem FiO2 und dem
Sauerstofftransfer des Inspire 8F erstellt werden. Damit wollen die
Autoren ein weiteres Werkzeug zur Beurteilung und Evaluation des Inspire
8F während der EKZ zur Verfügung stellen, um potenzielle
Leistungsverluste und Komplikationen intraoperativ identifizieren zu
können. Die Sauerstofftransferleistung des Oxygenators im klinischen
Alltag bei unterschiedlichen FiO2-Einstellungen ist für
diesen Oxygenator bis zum heutigen Tag nicht ausreichend
wissenschaftlich validiert [5,6]. Vergleichbare Studien liegen lediglich
für den Medtronic Affinity Fusion von Hamilton et al. [4] vor. Im Rahmen
dieser Studie wurden insgesamt 415 arterielle und 415 venöse
Blutgasproben, welche im Zeitraum von Mai 2023 bis April 2024 erhoben
wurden, retrospektiv aufgenommen und ausgewertet.
Material und Methodik
Bei der vorliegenden Arbeit handelt es sich um eine monozentrische
und retrospektive Studie. Die Pseudonymisierung der Patientendaten wurde
durch die Verwendung eines einzigartigen, von der Studienzentrale
vergebenen Codes sichergestellt. Dieser Code ermöglicht eine interne
Nachverfolgung, ohne dass die Original-Identifikationsmerkmale der
Patient:innen preisgegeben werden müssen. Die Patientendaten wurden im
Zeitraum von Mai 2023 bis April 2024 aufgenommen und ausgewertet. Die
Erhebung der Daten erfolgte nach dem positiven Ethikvotum der
medizinischen Fakultät Heidelberg (S- 267/2024 vom 22.05.2024) mit dem
elektronischen Datensystem COBRA® (Version v6.86.0). Im oben genannten
Zeitraum wurden Blutgasanalysedaten nach durchgeführten Operationen mit
HLM unter Verwendung des Inspire 8F-Oxygenators selektiert. Es wurden
nur arterielle und venöse Blutgasproben eingeschlossen, welche im
zeitlichen Abstand zueinander von maximal einer Minute abgenommen
wurden, um als Datenpaare zur Berechnung mit Formel 2 verwendet werden
zu können. Die Abnahme der venösen und arteriellen Blutgasproben
erfolgten alle 10 bis 15 Minuten. Die Perfusionsverhältnisse mussten zum
Einschluss der Daten in diesem Zeitraum konstant sein und die
Blutgasanalysedaten nach ph-stat korrigiert worden sein. Dabei durften
keine Blutproben eingeschlossen werden, bei welchen es zuvor zur
Transfusion von Erythrozytenkonzentraten, Volumenapplikation von
Sterofundin ISO 1/1 oder es zu einer Änderung des Perfusionsflusses oder
des FiO2 gekommen war.
Den Daten der Blutgasproben wurden folgende Parameter entnommen: Hb
in g/dl, arterieller und venöser Sauerstoffpartialdruck in mmHg,
arterielle und venöse Sauerstoffsättigung in Prozent. Das mit den
Blutgasanalysen zeitlich korrelierende FiO2 und der Blutfluss
(Qb) in l/min gingen aus dem HLM-Protokoll hervor.
Die Bestimmung der Korrelationsfunktion für den Sauerstofftransfer in
Abhängigkeit der FiO2 erfordert die Anwendung der Fick’schen
Formel (Formel 1) sowie des VO2-Wertes. Die Berechnung des
VO2 kann anschließend mit der Fick’schen Formel in
Zusammenhang gebracht werden, um die Korrelationsfunktion zu erhalten
(Formel 2).
Formel 1: Fick’sche Formel: P1 = Partialdruck des Gases im
Alveolarraum, P2 = Partialruck des Gases in den Kapillaren; A =
Austauschfläche, d = Dicke der Alveolarmembran; D = gasabhängiger
Diffusionskoeffizient
Formel 2: VO2-Berechnung in Zusammenhang mit der
Fick’schen Formel
Das zeitlich mit den Blutgasparametern und berechnetem VO2
korrelierende FiO2 wurde auf den cFiO2 korrigiert
und mit der Formel 3 nach Hamilton. et al. [4] bestimmt. Der
barometrische Druck (BD) wurde als 760 mmHg und der Wasserdampfdruck
(PH2O) als 47 mmHg nach Hamilton et al. angenommen. Der post-Oxygenator
paO2 in mmHg wurde aus den Daten der Blutgasanalysen
entnommen.
Formel 3: Berechnung des korrigierten cFiO2 nach Hamilton
et al.
Statistisches Design
Die statistische Auswertung der Daten erfolgte mittels Microsoft
Excel. Sämtliche für die Berechnung des Sauerstofftransfers relevanten
Parameter wurden systematisch in einer Tabelle zusammengeführt. Für
diese Parameter wurden deskriptive Statistiken durchgeführt,
einschließlich Mittelwerte, Standardabweichungen sowie Minimal- und
Maximalwerte. Zur Untersuchung des Zusammenhangs zwischen den Parametern
cFiO2/FiO2 und VO2 wurde eine
Korrelationsanalyse durchgeführt und graphisch in einem Diagramm
dargestellt. Auf dieser Grundlage konnte eine Regressionsfunktion zur
Modellierung des Sauerstofftransfers entwickelt werden. Die Validierung
der erstellten Formel und der Vergleich verschiedener Parameter erfolgte
mittels Zweistichproben-t-Tests. Das Signifikanzniveau wurde auf α =
0,05 festgelegt, um die statistische Relevanz der Ergebnisse zu
beurteilen.
Ergebnisse
EKZ und Blutgasparameter
Es wurden 415 arterielle und venöse Blutgasproben bei einer Anzahl
von insgesamt n = 58 Patient:innen analysiert. Die Mittelwerte mit
Standardabweichung sowie die Minimal- und Maximalwerte der EKZ-Parameter
sind in Tabelle 1 dargestellt. Der durchschnittliche Qb lag bei 5,5
l/min. Der O2-Transfer/m2 errechnet sich aus der
VO2 dividiert durch die Membranoberfläche des Oxygenators.
Diese beträgt bei dem Sorin Inspire 8F 1,75 m2.
Tab. 1: Aufgenommene und berechnete Parameter während der EKZ
Oxygenatortransferleistung
Abbildung 1 zeigt die Sauerstofftransferleistung des Sorin Inspire 8F
Dual PH.I.S.I.O. mit der VO2 in ml O2/min auf der
Ordinate, bezogen auf das mit dem Sauerstoffpartialdruck von 150 mmHg
korrigierte cFiO2 auf der Abszisse. Die daraus resultierende
Regressionsfunktion lautet:
Formel 4: Regressionsfunktion
Der berechnete Sauerstofftransfer beträgt 314,7 ml O2/min
bei einem cFiO2 von 1 und 104,6 ml O2/min bei
einem cFiO2 von 0,21. Die Regressionsanalyse aller
aufgenommenen Daten zeigte einen Regressionskoeffizient R2
von 0,5412 auf. Der berechnete Mittelwert der VO2-Werte mit
der in dieser Arbeit erstellten Formel beträgt 169,22 ml
O2/min. Der Mittelwert der mit der Fick’schen Formel
berechneten VO2-Werte beträgt 169,26 ml O2/min.
Zwischen den Ergebnissen mit den verschiedenen Formeln besteht kein
signifikanter Unterschied (p = 0,4996). Der Boxplot in Abbildung 2 zeigt
alle in der vorliegenden Arbeit aufgenommenen und auf einen
Sauerstoffpartialdruck von 150 mmHg korrigierten cFiO2-Werte.
Der berechnete theoretische Minimalwert lag bei 0,199, der berechnete
Maximalwert lag bei 0,720. Zusätzlich gab es fünf Ausreißer bei der Box-
plot-Auswertung: 0,750, 0,764, 0,816, 0,872, 0,903. Der Mittelwert der
Daten von n = 415 Messwerten liegt bei 0,453 ± 0,111. Der Median liegt
bei 0,440, das obere Quantil bei 0,518 und das untere Quantil bei
0,378.
Oxygenatortransferleistung im
paO2-Bereich
145–155 mmHg
Die VO2 in ml O2/min auf der Ordinate ist dem
unkorrigierten FiO2 auf der Abszisse in Abbildung 3
gegenübergestellt. Das FiO2 bezieht sich auf die
aufgenommenen Sauerstoffpartialdrücke in dem Bereich von 145–155 mmHg,
welche mit 45 von 415 Messwerten 10,8 % der gesamten Daten darstellen
und zur Validierung der Sauerstofftransferleistung des Oxygenators
verwendet werden können. Der mit der erstellten Formel 5:
berechnete Sauerstofftransfer beträgt hierbei 346,8 ml O2/
min bei einem FiO2 von 1 und 69,6 ml O2/min bei
einem FiO2 von 0,21. Die Regressionsanalyse bei dem
Sauerstoffpartialdruckbereich von 145–155 mmHg weist einen
Regressionskoeffizienten R2 von 0,7537 auf.
Abbildung 4 zeigt einen Boxplot der gesamten FiO2-Werte,
die erforderlich sind, um ein paO2 im Bereich von 145–155
mmHg zu erzielen. Der höchste gemessene Wert liegt bei 0,755, der
niedrigste bei 0,333. Der Mittelwert (n = 45) liegt bei 0,498 ± 0,095,
der Median bei 0,470, das obere Quantil liegt bei 0,569 und das untere
Quantil bei 0,442.
Oxygenatortransferleistung bei unterschiedlichen
Herz-Zeit-Volumina
Bei den ausgewerteten Daten lag der Qb zwischen 3,5 l/ min und 7,0
l/min. Es wurde der Sauerstofftransfer mit dem cFiO2:150 mmHg
auf der Abszisse und dem VO2 in ml O2/min auf der
Ordinate in den verschiedenen Qb-Bereichen betrachtet.
Abbildung 5 zeigt ein Säulendiagramm des VO2 in
verschiedenen Qb-Bereichen. Hierfür wurde ein beispielhaftes
cFiO2 von 0,4 in der in dieser Arbeit entwickelten
Regressionsfunktion verwendet.
Diskussion
Die HLM wird bei verschiedenen herzchirurgischen Eingriffen
eingesetzt, von Bypass- und Klappenoperationen bis hin zur
Aortenchirurgie [7]. Bei diesen komplexen Eingriffen ist die Angabe der
Sauerstofftransferrate eines Oxygenators für Perfusionist:innen wichtig,
um die intraoperative Performance evaluieren zu können. Bevor die
Hersteller ihre Oxygenatoren für den Markt freigeben können, müssen
bestimmte Richtlinien erfüllt werden. Diese werden von der „Association
for the Advancement of Medical Instrumentation“ und „International
Organization of Standardization“ (AAMI/ISO 7199:2016) [1] sowie der
„Guidance for Cardiopulmonary Bypass Oxygenators 510(k)“ vorgegeben [8].
Hier werden Testbedingungen für den Oxygenator vorgegeben, die den
klinischen Bedingungen ähneln sollen. Nach Herstellerangaben steigt die
Sauerstofftransferleistung mit zunehmendem Perfusionsfluss wie in
Abbildung 6 dargestellt.
Die Übertragung dieses Modells in den klinischen Alltag ist jedoch
nicht möglich, da eine Vielzahl von Parametern, welche betrachtet werden
müssen, sich stetig während der Perfusion ändern. Aus diesem Grund ist
es von besonderer Bedeutung, den Sauerstofftransfer in Abhängigkeit des
FiO2 unter klinischen Bedingungen zu evaluieren.
Ein neuer Ansatz zur Messung der Sauerstofftransferleistung wurde
erstmals von Hamilton et al. im Jahr 2017 beschrieben. Die Autor:innen
entwickelten eine Formel, mit der die VO2 in Abhängigkeit des
FiO2, welches auf einen bestimmten paO2 korrigiert
wurde, berechnet wird. Aus diesem korrigierten cFiO2 und dem
zuvor berechneten VO2 wurde eine Funktion zur Darstellung der
Sauerstofftransferleistung in Abhängigkeit des FiO2 erstellt.
Diese Methode zur Bestimmung der Sauerstofftransferleistung ist laut
Hamilton et al. auch auf andere mikroporöse Hohlfaser-Oxygenatoren
anwendbar [4].
Abb. 1: Sauerstofftransfer der cFiO2:150 mmHg-Werte
Abb. 2: Boxplot der cFiO2-Werte
Abb. 3: Sauerstofftransfer beim unkorrigierten FiO2 in
einem paO2-Bereich von 145–155 mmHg
Sauerstofftransferleistung
In der aktuellen Fachliteratur findet sich keine Funktion für den
Inspire 8F, welche den Sauerstofftransfer in Abhängigkeit zum
eingestellten FiO2 aufzeigt. Die Zielsetzung der vorliegenden
Arbeit bestand deshalb in der Erstellung einer Regressionsfunktion,
welche die VO2 in Abhängigkeit des cFiO2
beschreibt.
In der vorliegenden Arbeit wurde für den Sorin Inspire 8F eine
Regressionsfunktion für den Sauerstofftransfer VO2 in
Abhängigkeit des cFiO2 postuliert. Diese Formel lautet:
Formel 6: Regressionsfunktion für den Sauerstofftransfer
VO2 in Abhängigkeit des cFiO2
Die mit der in dieser Arbeit entwickelten Formel berechneten
VO2-Werte zeigen keinen signifikanten Unterschied zu den mit
der Fick’schen Formel berechneten VO2-Werten aus der
Gesamtheit aller Daten. In der zum jetzigen Zeitpunkt vorliegenden
Literatur liegt keine weitere Untersuchung für den Inspire 8F vor.
Vergleichend konnten nur Hamilton et al. und Svenmarker et al.
aufzeigen, dass für den Medtronic Affinity Fusion und den AVECOR
Affinity eine Korrelationsfunktion entwickelt werden konnte [4] [9]. Die
Korrelationsfunktion von Hamilton et al. postuliert VO2 =
442,49 * cFiO2 – 27,765 und die von Svenmarker et al. VO2 =
368,4 * FiO2 – 15,6 [4] [9]. Die beiden oben genannten
Korrelationsfunktionen weisen einen Regressionskoeffizienten
R2 von 0,804 (Hamilton et al.) [4] und 0,89 (Svenmarker et
al.) [9] auf, wobei in der letztgenannten Arbeit die
Sauerstofftransferleistung anhand von 124 Messdaten im Vergleich zu 414
Messdaten von Hamilton et al. bestimmt wurde. Unter der Annahme, dass
das cFiO2 bzw. FiO2 1 beträgt, ergibt sich für den
Inspire 8F ein VO2 von 314,7 ml O2/ min, für den
Affinity Fusion ein VO2 von 415 ml O2/min und für
den AVECOR Affinity ein VO2 von 350 ml O2/min.
Diese höhere Sauerstofftransferleistung der anderen Oxygenatoren ist zum
einen darauf zurückzuführen, dass die Membranoberfläche des Affinity
Fusion und des AVECOR Affinity mit jeweils 2,5 m2 größer ist
als die des Inspire 8F mit 1,75 m2 [3] [10]. Zum anderen kann
dies durch die Strömungsrichtung in den Oxygenatoren erklärt werden.
Der Blutfluss innerhalb des Inspire 8F ist axillär, während der
Blutfluss des Affinity Fusion radial zu den Faserbündeln verläuft [11].
Darüber hinaus ist die Membran des Inspire 8F so gewickelt, dass der
Druck auf der Blutseite höher ist, um mögliche Luft effektiver zu
eliminieren [12]. Durch diese erhöhten Drücke auf der Blutseite der
Membran kann es in höheren Flussbereichen zu einer Verminderung des
Sauerstofftransfers kommen, wie Hendrix et al. [14,15] in ihrer Arbeit
zeigen. In dieser Arbeit wurden die Oxygenatoren Inspire 8F, Terumo
Capiox FX25RW und der Getinge Quadrox-i miteinander verglichen. Der
Sauerstofftransfer pro 100 ml Blut nahm mit steigendem Fluss aufgrund
der verringerten Diffusionszeit des Gases mit dem Blut ab, während die
O2-Partialdruckdifferenz zunahm. Der Sauerstofftransfer pro
Minute nahm jedoch mit steigendem Perfusionsfluss zu, was Hendrix et al.
damit erklären, dass das gesamte Blutvolumen pro Minute, das durch den
Oxygenator fließt, zunimmt. Dies hebt die Abnahme der
Sauerstofftransfereffizienz des Oxygenators auf [14].
Weitere Arbeiten verglichen die Sauerstofftransferleistung des
Inspire 8F mit anderen Oxygenatoren und kamen zu folgendem Ergebnis:
Stanzel et al. [5,6] untersuchten die Performance des Inspire 8F, des
Getinge Quadrox-i und des Terumo FX 25 in zwei Kliniken. In der ersten
Klinik wies der Inspire 8F ein VO2 bezogen auf das
FiO2 von 186 ml/min/FiO2 und in der zweiten Klinik
ein VO2 von 243 ml/min/FiO2 auf. Dieser
Unterschied wird von Stanzel et al. mit einem höheren SvO2
und einer möglicherweise niedrigeren Narkosetiefe erklärt. Das Ergebnis
des Inspire 8F aus der zweiten Klinik ist ähnlich zu den anderen
untersuchten Oxygenatoren [6]. Hendrix et al. erzielten in ihrer Arbeit
einen O2-Transfer/m2 von 100–135 ml/
min/m2 in den Flussbereichen von 4–6 l/min für den Inspire
8F, was auf einen VO2 von 175–236 ml/min schließen lässt
[14]. Die genauen Ein- und Auslassbedingungen der Oxygenatoren sind in
den Arbeiten jedoch nicht gegeben, so dass ein direkter Vergleich der
Leistung zwischen den Oxygenatoren nicht möglich ist.
Abb. 4: Boxplot der FiO2-Werte
Abb. 5: VO2 mit FiO2 von 0,4 in allen Qb-Bereichen
Abb. 6: Angabe von LivaNova zum Sauerstofftransfer in ml/min in
Abhängigkeit von der Blutflussrate in l/min
Sauerstofftransferleistung im paO2 Bereich von
145–155 mmHg
Die in dieser Arbeit erstellte Formel für den Sauerstofftransfer im
paO2-Bereich von 145–155 mmHg und einem unkorrigierten
FiO2 lautet:
Formel 7: Sauerstofftransfer im paO2-Bereich von 145–155
mmHg
Die Sauerstofftransferleistung hat, errechnet über diese Formel,
einen Regressionskoeffizienten R2 von 0,7537. Vergleicht man
diese Formel mit der von Hamilton et al. entwickelten Formel:
VO2 = 480,84 * FiO2 – 57,525, mit einem
Regressionskoeffizienten R2 von 0,8375, so ist eine höhere
Sauerstofftransferleistung erkennbar. Beide Transfergeraden korrelieren
mit den vorhandenen Messpunkten und sind in ihrer Anzahl der Messdaten
vergleichbar (45 für den Inspire 8F und 54 für den Fusion) [4].
Der O2-Transfer/m2 beträgt in dieser Arbeit
durchschnittlich 96,7 ml/min/m2 und liegt damit über dem Wert
von Hendrix et al. [14,15] und unter dem von Stanzel und Henderson [5,6]
berechneten Wert. Hendrix et al. berechneten einen mittleren
Sauerstofftransfer pro m2 von 60 ml/min/m2 für den
Inspire 8F. Dies ist im Vergleich zu dem in dieser Arbeit berechneten
Wert auf den niedrigeren gemessenen Hb-Wert von durchschnittlich 5,1
mmol/L (8,2 g/dl) und auf die niedrigeren mittleren Perfusionsflüsse von
4,9 l/min zurückzuführen [15]. Stanzel und Henderson geben in ihrer
Arbeit einen O2-Transfer/m2 von 139
ml/min/m2 an. Dieser Wert kann durch ihren berechneten
Sauerstofftransfer in Abhängigkeit des paO2 erklärt werden,
der bei 243 ml/min/FiO2 für den Inspire 8F liegt [6].
Das arithmetische Mittel des cFiO2 in dieser Arbeit
beträgt 0,45. Das bedeutet, dass im Durchschnitt ein cFiO2
von 0,45 erforderlich ist, um ein paO2 von 150 mmHg zu
erreichen. Dies hängt jedoch auch vom Hb und der venösen Sättigung ab.
Hamilton et al. erzielten dagegen ein mittleres cpaO2 bei 37
°C von 0,53. Grundsätzlich sollte der Affinity Fusion-Oxygenator
aufgrund seiner größeren Membranoberfläche ein niedrigeres
paO2 als der Inspire 8F benötigen, um ein bestimmtes
VO2 zu erreichen. Die Oberfläche dieses Membranoxygenators
ist um 0,75 m2 größer als die des Sorin Inspire 8F [16].
Vergleicht man, wie Segers et al. [10], die Oxygenatoren bei einem
festen VO2-Wert von bspw. 250 ml O2/min, so
benötigt der Affinity Fusion nach der Formel von Hamilton et al. ein
cpaO2 von 0,64. Der Inspire 8F hingegen benötigt ein
cpaO2 von 0,76, um den VO2-Wert von 250 ml
O2/min zu erzielen. Der minimale Sauerstofftransfer bei einem
cpaO2 von 0,21 ist jedoch beim Inspire 8F mit 104,6 ml
O2/min höher als beim Affinity Fusion mit 65 ml
O2/min [4]. Jegger et al. untersuchten die Performance
zwischen Dideco® D903, Dideco® D703 und Quadrox™ [17]. Sie setzten das
erreichte VO2 in Beziehung zum eingestellten FiO2
und kamen zu dem Ergebnis, dass beim D903 eine kleinere Veränderung im
FiO2 zu einer größeren Veränderung im VO2 führt.
Beim D703 hingegen ist eine größere FiO2-Änderung
erforderlich, um eine VO2-Änderung zu erzielen. Eine Erhöhung
des FiO2 um z. B. 0,1 wirkt sich beim Dideco D903 stärker auf
die VO2 aus als beim Dideco D703. Der Dideco D903 hat eine um
0,3 m2 kleinere Membranoberfläche als der Dideco D703, jedoch
unterscheiden sich die Oxygenatoren in ihrer Wicklung [18].
Sauerstofftransfer bei unterschiedlichem
Herz-Zeit-Volumina
Aus den Ergebnissen der vorliegenden Arbeit, in welcher die
VO2 zum cFiO2 in Abhängigkeit zum Qb geplottet
wurde, lässt sich erkennen, dass mit steigendem Qb die VO2
nur in Abhängigkeit des cFiO2 ansteigt.
Das Säulendiagramm in Abbildung 5 belegt, dass der Sauerstofftransfer
für einen korrigierten cFiO2 über die Qb-Bereiche hinweg
konstant ist und dass der Qb somit keinen Einfluss auf die
Sauerstofftransferleistung des Inspire 8F hat.
Schlussfolgerung
Die vorliegende Arbeit entwickelte und validierte eine Formel zur
Berechnung der Sauerstofftransferleistung des Inspire 8F-Oxygenators in
Korrelation zum inspiratorischen Sauerstoffanteil FiO2. Ziel
war es, ein verlässliches Instrument zur Beurteilung der
Sauerstofftransferleistung im klinischen Alltag bereitzustellen. Ein
statistisch nicht signifikanter Unterschied (p = 0,4996) wurde zwischen
dem mittels der postulierten Formel berechneten VO2 und dem
nach der Fick’schen Formel ermittelten VO2 festgestellt.
Dieses Ergebnis bestätigt die Äquivalenz und Anwendbarkeit der
entwickelten Formel. Folglich kann die hier postulierte Formel von
Perfusionist:innen eingesetzt werden, um die Sauerstofftransferleistung
des Inspire 8F-Oxygenators valide bestimmen zu können. Bei einer
potenziell eingeschränkten Sauerstofftransferleistung bietet die
postulierte Funktion der Sauerstofftransferleistung ein weiteres
Werkzeug, um die aktuelle Leistung eines Oxygenators zu bewerten.
Ausblick
Die Integration der entwickelten Regressionsfunktion zur Bestimmung
des Sauerstofftransfers des Sorin Inspire 8F-Oxygenators in die Connect
Data Management System Software der HLM wäre von großem klinischem
Interesse. Diese Integration würde eine schnelle intraoperative
Quantifizierung des VO2 in Abhängigkeit des FiO2
ermöglichen. Durch die Implementierung der Formel könnten
Perfusionist:innen die VO2 simultan sowohl auf Basis der
Blutgasanalysen als auch mittels der in dieser Arbeit postulierten
Regressionsfunktion berechnen und direkt in der Benutzeroberfläche des
Systems visualisieren. Dies würde eine effiziente Detektion von
Abnormalitäten im Sauerstofftransfer erleichtern. Die Verfügbarkeit
dieser Daten in Echtzeit würde es Perfusionist:innen ermöglichen, die
Leistungsfähigkeit des Oxygenators präzise zu beurteilen und zeitnah
adäquate Maßnahmen zur Optimierung des Sauerstofftransfers zu ergreifen.
Die in dieser Arbeit entwickelte Regressionsfunktion stellt somit ein
wertvolles zusätzliches Instrument zur Beurteilung der
Oxygenator-Performance im klinischen Alltag dar.
Interessenkonflikt
Die Autoren haben keine finanziellen Interessen oder Beziehungen, die
zu Interessenkonflikten führen können.
