Erstellung eines Referenzbereiches für den präoperativen Oxygenatortest mittels Messung des Sauerstoffpartialdrucks

KARDIOTECHNIK Ausgabe:
04-2024

Autor:innen

Turra 1, N. Spuhn 2, G. Haimerl 2, B. Scheerer 1, S. Gyüge 1, D. Riesterer 1Jan Turra: 0000-0003-1452-625X, David Riesterer: 0000-0001-6273-362X1 Universitätsklinikum Heidelberg2 Hochschule Furtwangen

Hauptautor:in

Jan Turra, M.Sc., ECCP

Universitätsklinikum Heidelberg Chirurgische Klinik

Im Neuenheimer Feld 420 69120 HeidelbergHARTIKEL

Tel.: 06221/56-36118

E-Mail: jan.turra@med.uni-heidelberg.de

Zusammen­fassung

Einleitung: Bei herzchirurgischen Eingriffen mit der Herz-Lungen-Maschine (HLM) hat die Sicherheit des Patienten oberste Priorität. Eine der wichtigsten Komponenten der HLM ist der Oxygenator. Präoperativ wird die Funktionsfähigkeit des Oxygenators in der Regel durch Messung des Sauerstoffpartialdrucks (pO2) des Primings überprüft. Der pO2 dient als Indikator für einen suffizienten Gasaustausch an der Membran des Oxygenators. Um den pO2-Test des Primings in Relation zu einem Referenz-pO2 für unterschiedliche inspiratorische Sauerstoffanteile des zugeführten Gasgemisches zu setzen und anhand einer Referenz bewerten zu können, wurde ein Referenzbereich für verschiedenen Oxygenatoren erstellt.

Methoden: Im Rahmen einer monozentrischen, prospektiven Studie wurden pO2-Referenzbereiche der inspiratorischen Sauerstofffraktion zwischen 0,21-1,0 für den präoperativen pO2-Test für die Oxygenatoren Affinity Fusion™ von Medtronic®, Inspire® 6F DUAL PH.I.S.I.O und 8F Inspire® DUAL PH.I.S.I.O® von LivaNova sowie A.L.ONE AF Plus© von Eurosets® unter standardisierten und zuvor definierten Bedingungen ermittelt. Darüber hinaus wurden für den Oxygenator Affinity Fusion zusätzliche Referenzbereiche für einen reduzierten Pumpenfluss und eine reduzierte Priming-Temperatur erstellt. In der Messreihe Affinity Fusion (AF) 1 wurden n = 78 Oxygenatoren und in den Messreihen AF 2 und 3 wurden jeweils n = 60 Oxygenatoren getestet. Die Oxygenatoren Inspire 6F DUAL PH.I.S.I.O, Inspire 8F DUAL PH.I.S.I.O und A.L.ONE AF Plus wurden mit jeweils n = 31 getestet.

Ergebnisse: Im Vergleich der Oxygenatoren konnte bei einer inspiratorischen Sauerstofffraktion (FiO2) von 0,3 und 0,8 ein signifikanter Unterschied der pO2-Mittelwerte in den Messreihen festgestellt werden. Eine Halbierung des Pumpflusses im Test des Affinity Fusion führte in allen Vergleichen zu einem Anstieg des pO2-Wertes während des Primings, der in einzelnen Messreihen signifikant war. Die Verringerung der Priming-Temperatur um circa 3 °C führte bei allen FiO2-Einstellungen in der Messreihe AF 3 zu einem signifikanten Anstieg des pO2 im Priming.

Schlussfolgerung: Für die in dieser Arbeit untersuchten Oxygenatoren konnte ein Referenzbereich erstellt werden, welcher der Perfusionsgemeinschaft als Werkzeug zur Beurteilung des intakten Sauerstofftransfers eines Oxygenators dienen kann. Da keine signifikanten Unterschiede zwischen den verschiedenen Oxygenatoren festgestellt wurden, kann davon ausgegangen werden, dass die Ergebnisse der Referenzbereiche auch auf andere Oxygenatormodelle in der Perfusiologie übertragbar sind.

Keywords

Oxygenatortest, Oxygenator, Referenzbereich, Sauerstoffpartialdruck, pO2-Test

Einführung

Sauerstoff (O2) ist für die Energieversorgung des menschlichen Körpers von elementarer Bedeutung. Bei O2-Mangel kann es zum Zelltod, zu Nekrosen oder schwerwiegenden Funktionsstörungen kommen [1, 2]. Bei herzchirurgischen Eingriffen ist häufig ein Stillstand des Herzens notwendig, um operative Eingriffe erfolgreich durchführen zu können. Mit Hilfe der Herz-Lungen-Maschine (HLM) kann die Herz- und Lungenfunktion ersetzt werden [3]. Eine der wichtigsten Komponenten der HLM ist der Oxygenator. Er ist für die Oxygenierung und die Decarboxylierung (CO2) aus dem Blut verantwortlich. Daher muss die Funktionsfähigkeit des Oxygenators jederzeit gewährleistet sein [4, 5]. Die Hersteller testen stichprobenartig Oxygenatoren einer Modellreihe. Für diese Tests werden klinische Bedingungen geschaffen, weshalb als Füllvolumen Blut verwendet wird. Bei einer inspiratorischen Sauerstofffraktion (FiO2) von 100% wird der maximale Sauerstofftransfer (O2T) bei verschiedenen Blutflüssen getestet und in einem Diagramm dargestellt. Dieser Test dient als Anhaltspunkt für die Leistungsfähigkeit von Oxygenatoren [6]. Da dieser Test jedoch nur stichprobenartig durchgeführt wird, ist er keine Garantie für die Funktionsfähigkeit jedes einzelnen Oxygenators. Aus diesem Grund werden in der Praxis weitere präoperative Funktionstests des verwendeten Oxygenators durchgeführt. Während der Operation (OP) können Sauerstoffpartialdruck (pO2), Kohlendioxidpartialdruck (pCO2) und Sauerstoffsättigung (sO2) mittels Blutgasanalyse (BGA) oder verschiedener Inline-Messungen bestimmt werden [7]. Mit Inline-BGA-Systemen ist eine kontinuierliche Messung von pO2, CO2 und sO2 möglich [8]. Zusätzlich ist die Druckdifferenz vor und hinter dem Oxygenator ein Indikator für dessen Funktionsfähigkeit [9]. Präoperativ kann der Oxygenator bzw. der integrierte Wärmetauscher mit Hilfe des Hypothermiegerätes getestet werden. Alternativ kann der Wärmetauscher ohne Anschluss des Hypothermiegerätes mit Hilfe eines Druckmanometers getestet werden. Ein weiterer Test, der in der Literatur sowie von den Herstellern beschrieben wird, ist die Messung des pO2 des Primings bei zwei verschiedenen FiO2-Einstellungen, um die Sauerstofftransferfähigkeit zu überprüfen [10]. In der bisher vorliegenden Literatur und seitens der Hersteller von Oxygenatoren konnten lediglich Hamilton et al. mit einem kleinen Datensatz einen ähnlichen Zusammenhang aufzeigen, welcher pO2-Wert im Priming für verschiedene FiO2-Einstellungen zu erwarten ist [6]. Es wird jedoch davon ausgegangen, dass der pO2 im kristallinen Priming indirekt proportional zum Produkt des atmosphärischen Drucks und der FiO2 ist, der sich aus den gängigen physikalischen Gesetzen ableiten lässt [11]. Durch die Erstellung eines präoperativen pO2-Referenzbereiches für verschiedene FiO2-Einstellungen sollen Vergleichswerte zur Verfügung stehen, um fehlerhafte oder defekte Oxygenatoren zu erkennen. Anhand des Präzedenzintervalls sollen die präoperativ gemessenen pO2-Werte in Relation gesetzt werden können. In der vorliegenden Studie wurden daher verschiedene Oxygenatoren mit unterschiedlichen FiO2-Einstellungen getestet, deren pO2-Werte aufgezeichnet und anschließend ausgewertet wurden, um einen Präzedenzkorridor zu erstellen.

Material und Methoden

Die prospektive, monozentrische Studie wurde im Zeitraum von September 2023 bis Mai 2024 durchgeführt. Insgesamt wurden für vier verschiedene Oxygenatoren 291 Messwerte mit jeweils neun Messungen für jeden Oxygenator durchgeführt. Das Ziel dieser Studie war die Ermittlung von pO2-Referenzbereichen bei einem konstanten Gasfluss von 2 l/min, unterschiedlichen FiO2-, Pumpenfluss- und Temperatureinstellungen, welche die Funktionsfähigkeit des Oxygenators bestätigen sollen. Eingeschlossen waren alle vier Oxygenatoren, die bei Herz-OPs am Universitätsklinikum Heidelberg zum Einsatz kommen. Oxygenatoren, die bereits als Backup-Maschine getestet oder während der Messungen eine gestörte Funktionsfähigkeit beim Gasaustausch oder eine Oxygenatorverkleidungsleckage aufwiesen, wurden von der Studie ausgeschlossen.

Sechs verschiedene Messreihen wurden für vier unterschiedliche Oxygenatoren durchgeführt. Eine Messreihe ist dadurch definiert, dass bei gleichem Oxygenatormodell und gleicher Einstellung der Rollenpumpe sowie gleicher Primingtemperatur durch das Hypothermiegerät HCU 40 von Getinge die pO2-Werte für verschiedene FiO2-Einstellungen gemessen werden. Tabelle 1 beschreibt die Messreihen.

Die Wahl des Pumpenflusses orientiert sich bei den Messreihen AF 1, AF 3, Inspire 6F, Inspire 8F und A.L.ONE AF Plus an dem maximal zugelassenen Pumpenfluss des jeweiligen Herstellers. In Messreihe AF 2 wurde der Pumpenfluss halbiert, um einen Vergleich der Messwerte des Affinity Fusion bei unterschiedlichen Ausgangsbedingungen überprüfen zu können. Die Temperaturen wurden mit dem HCU 40 in den Messreihen AF 1, AF 2, Inspire 6F, 8F und Alone AF auf 37 °C eingestellt. Die gemessene Temperatur im Priming lag hier zwischen 35,1–35,9 °C. In Messreihe AF 3 hingegen wurde die HCU 40 auf 34 °C eingestellt. Die gemessene Primingtemperatur lag in der Messreihe zwischen 32,5–33,4 °C.

Versuchsdurchführung

Die Vorbereitung der HLM lief nach klinikinternem Standard. Das HCU 40 wurde je nach Versuchsreihe auf eine Temperatur von 37 °C bzw. 34 °C eingestellt. Das Priming enthielt 1.500 ml Sterofundin© 1/1 und 10.000 i.E Heparin. Die Rollenpumpe wurde je nach Versuchsreihe mit der maximal- oder halben zulässigen Flussrate des Oxygenators eingestellt.

Nach dem Erreichen der Zieltemperatur der jeweiligen Versuchsreihe wurde der Gasblender auf eine FiO2 von 0,21 eingestellt. Anschließend wurde der Gasfluss von 2 l/min aktiviert. In einem Zeitabstand von zwei Minuten wurde nun eine Probe des Primings an der Hahnenbank entnommen und eine Blutgasanalyse (BGA) mithilfe des BGA-Gerätes RAPIDPoint© 500e, Siemens, Deutschland durchgeführt. Während der Analyse wurde die FiO2 auf 0,3 gestellt, sodass nach weiteren zwei Minuten eine neue BGA durchgeführt werden konnte. Dieser Vorgang wurde mit den FiO2-Einstellungen von 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9 und 1,0 wiederholt. Das BGA-Gerät erstellte nach jeder Analyse einen Ausdruck des ermittelten pO2. Jeder Ausdruck wurde mit dem verwendeten Oxygenator, der Versuchsreihe sowie der eingestellten FiO2 beschriftet. Im Anschluss wurden die Daten in Microsoft Excel® Version 2021 und IBM SPSS Statistics® Version 28 für die Auswertung übertragen.

Tab. 1: Messreihen der Studie mit Anzahl der getesteten Oxygenatoren, dem Pumpenfluss und der gemessenen Primingtemperatur

Statistisches Design

Die Studie wurde als explorative Datenanalyse durchgeführt. Die Parameter Mittelwert und Standardabweichung der deskriptiven Statistik wurden für die gemessenen pO2-Werte ermittelt. Hierfür wurde das Programm Microsoft Excel verwendet. Bei den Vergleichen zwischen den vier Oxygenatoren Affinity Fusion, Inspire 6F und Inspire 8F DUAL PH.I.S.I.O sowie dem A.L.ONE AF Plus bzw. für den Affinity Fusion bei unterschiedlichen Einstellungen wurde die ANOVA als statistisches Mittel verwendet. Die Entscheidung, welche ANOVA angewendet wurde, basiert auf der Varianzhomogenität, die mit dem p-Wert dargestellt wird. Lag eine Varianzhomogenität vor, wurde die einfaktorielle ANOVA gewählt. Ergab sich keine Varianzhomogenität, wurde die Welch-ANOVA verwendet. Bei beiden ANOVAs wurde mittels des p-Werts die Signifikanz dargestellt. Ergab sich kein signifikanter Unterschied, wurde die Auswertung an diesem Punkt beendet. Wurde ein signifikanter Unterschied festgestellt, erfolgte eine weitere Analyse mithilfe eines Post-hoc-Tests, um zu bestimmen, zwischen welchen Messreihen sich der signifikante Unterschied ergab. Dabei wurde bei Varianzhomogenität der Bonferroni-Test verwendet, während bei Varianzinhomogenität bei gleichem bzw. ähnlichem Stichprobenumfang der Dunnett-T3-Test und bei ungleichem Stichprobenumfang der Games-Howell-Test zur Auswertung eingesetzt wurde. Die Signifikanz der Post-hoc-Tests wurde mittels des p-Wertes überprüft. Für die Auswertung der Vergleiche wurden Microsoft Excel und IBM SPSS Statistics verwendet. Falls für einen Vergleich keine Daten vorliegen, entfällt die ANOVA. Stattdessen wurde ein zweiseitiger t-Test gleicher bzw. ungleicher Varianz zwischen den anderen zwei Messreihen durchgeführt. Dies erfolgte in Microsoft Excel. Als statistisch signifikant wurde bei allen Vergleichen ein p-Wert kleiner 0,05 angesehen.

Ergebnisse

Vergleich der vier Oxygenatoren

In Abbildung 1 ist ein graphischer Vergleich der pO2-Mittelwerte zwischen dem Affinity Fusion, dem Inspire 6F, Inspire 8F DUAL PH.I.S.I.O und dem A.L.ONE AF Plus bei unterschiedlichen FiO2-Einstellungen dargestellt.

Abb. 1: Vergleichsreihe der vier Oxygenatoren

Die Auswertung der FiO2-Einstellungen zwischen 0,21 und 1,0 ergab drei signifikante Unterschiede zwischen den pO2-Mittelwerten der verschiedenen Oxygenatoren.

Ein signifikanter Unterschied zeigte sich bei dem Vergleich der pO2-Mittelwerte bei einer FiO2 von 0,3 (p < 0,05). Der pO2-Wert des Affinity Fusion mit 215,13 ± 10,88 mmHg war signifikant höher als der pO2-Wert des Inspire 6F DUAL PH.I.S.I.O

mit 209,67 ± 3,71 mmHg (p < 0,05). Es gab einen signifikanten Unterschied zwischen dem pO2-Wert des Affinity Fusion (215,13 ± 10,88) und dem pO2-Wert des Inspire 8F mit 207,80 ± 3,28 mmHg bei einer FiO2 von 0,3 (p < 0,05). Der Vergleich zwischen dem Inspire 6F DUAL PH.I.S.I.O und dem Inspire 8F ergab keinen signifikanten Unterschied (p > 0,05). Bei 0,8 FiO2 konnte ein signifikanter Unterschied zwischen den pO2-Mittelwerten der Oxygenatoren festgestellt werden (p < 0,05). Der signifikante Unterschied ergab sich beim Vergleich des Affinity Fusion mit 564,25 ± 20,26 mmHg und dem Inspire 6F DUAL PH.I.S.I.O. mit 574,36 ± 14,72 mmHg bei einer FiO2 von 0,8 (p < 0,05). Der Vergleich des Affinity Fusion mit dem A.L.ONE AF Plus, sowie der Vergleich zwischen dem Inspire 6F DUAL PH.I.S.I.O und dem A.L.ONE AF Plus zeigten keine signifikanten Unterschiede (p > 0,05).

Abb. 2: Vergleich der drei Messreihen AF 1, AF 2 und AF 3 bezüglich der pO2-Werte bei unterschiedlichen FiO2-Einstellungen

Vergleich von Affinity Fusion mit verschiedenen Parametern

In Abbildung 2 ist ein graphischer Vergleich der pO2-Mittelwerte zwischen den Messreihen von Medtronic Affinity Fusion AF 1, AF 2 und AF 3 bei unterschiedlichen FiO2-Einstellungen dargestellt. Innerhalb jeder Messreihe ist der lineare Anstieg des pO2 zu erkennen. Bei einer FiO2 von 0,21 ist der pO2-Mittelwert (153,42 mmHg) im Vergleich zur Messreihe AF 1 (146,89 mmHg) um 4,4 % höher. Bei einer FiO2 von 0,8 gibt es eine Erhöhung des Mittelwertes um 8,2 %, von 610,70 mmHg in Messreihe AF 3 auf 564,25 mmHg in Messreihe AF 1. Der Mittelwert bei einer FiO2 von 0,3 in der Messreihe AF 2 ist mit 223,13 mmHg um 3,7 % höher als der in Messreihe AF 1 mit 215,13 mmHg. Werden die Mittelwerte bei einer FiO2 von 0,8 verglichen, ergibt sich in der Messreihe AF 2 mit 574,99 mmHg im Vergleich mit der Messreihe AF 1 mit 564,25 mmHg eine Steigerung des pO2 um 1,9 %.

In Tabelle 2 sind die Vergleiche der drei Testreihen von Medtronic Affinity Fusion AF 1, AF 2 und AF 3 auf Signifikanz getestet und dargestellt.

Tab. 2: Vergleich der drei Messreihen AF 1, AF 2 und AF 3 und zusätzliche Prüfung auf Signifikanz bezüglich der pO2-Werte bei unterschiedlichen FiO2-Einstellungen (ns = nicht signifikant)

Diskussion

Der Oxygenatortest mittels Messung des pO2 stellt lediglich den Gastransfer an der Membranoberfläche des Oxygenators dar. Sollte hier die Permeabilität gestört sein, werden niedrigere pO2-Werte erreicht. Eine Gas- oder Flüssigkeitsleckage kann mit dem pO2-Test nicht erkannt werden, da eine Luftleckage nicht unbedingt durch den Oxygenatortest erkannt werden kann [10].

Referenzbereiche

Da die Löslichkeit eines Gases proportional zum Partialdruck des Gases in der Flüssigkeit ist, steigt der gemessene pO2- Wert innerhalb jeder Messreihe proportional zur FiO2 [12]. Die FiO2 wurde in gleichen Abständen erhöht, weshalb sich ein linearer Anstieg der gemessenen pO2-Werte ergeben hat. Der pO2 nach Einstellung der FiO2 sollte dem Sauerstoffanteil des atmosphärischen Luftdrucks auf der Höhe von Heidelberg ähneln, da es zu keinem O2-Verbrauch im Priming kommt [12]. Die Ergebnisse bei einer FiO2 von 1,0 in den Messreihen AF 1, AF 2 und AF 3 sowie bei einer FiO2 von 0,9 in der Messreihe

AF 3 sind kritisch zu betrachten, da die pO2-Werte größer oder gleich 700 mmHg mit dem BGA-Gerät numerisch nicht erfasst werden konnten. Dadurch verringerten sich die verwertbaren pO2-Werte bei einer FiO2 von 1,0 in den Messreihen AF 1 auf n = 19 und in AF 2 auf n = 8. In der Messreihe AF 3 gab es keinen pO2-Wert niedriger als 700 mmHg, somit entfällt hier die Berechnung des Mittelwertes und der Standardabweichung. Bei einer FiO2 von 0,9 konnten in dieser Messreihe n= 43 Messungen verwertet werden. Die Limitation des BGA-Gerätes führte dazu, dass die betroffenen Mittelwerte in der Realität höher ausfallen könnten und sich damit auch veränderte Referenzbereiche ergeben. Die Messreihe mit dem Inspire 6F musste nach n = 31 Messungen wegen der Umstellung auf ein anderes HLM-Set beendet werden. Auch bei einer O2-Konzentration von 1,0 wurde hier eine verminderte Anzahl von n = 6 verwertbaren pO2-Werten festgestellt. In der Messreihe mit A.L. ONE AF Plus mit der Einstellung der FiO2 von 0,9 verringerte sich die Anzahl auf n = 29 und bei der FiO2 von 1,0 auf n = 5.

Vergleich der 4 Oxygenatoren

Die Löslichkeit von O2 ist abhängig vom pO2 im Gasgemisch, dem Anteil an gelöstem Sauerstoff und der Temperatur [13]. Die ersten zwei Faktoren sind bei dem Vergleich der Oxygenatoren mit gleicher Einstellung der FiO2 und gleicher Primingflüssigkeit gegeben. Die Temperatur der HCU 40 wurde in der Testreihe immer gleich eingestellt. Die gemessene Primingtemperatur lag jedoch bei der Einstellung von 37 °C zwischen 35,1 °C und 35,9 °C. Dies könnte an dem Wärmeverlust des Schlauches oder der Durchflussrate des Hypothermiegerätes liegen oder auch an der Temperatur des OP-Saales. Trotz der leichten Unterschiede bei der Primingtemperatur in den Messreihen ergaben sich in den Ergebnissen bei sieben von neun Vergleichen keine signifikanten Unterschiede. Bei einer FiO2 von 0,3 gibt es einen signifikanten Unterschied zwischen dem Affinity Fusion und dem Inspire 6F DUAL PH.I.S.I.O sowie dem Affinity Fusion und dem Inspire 8F. Des Weiteren ergab sich ein signifikanter Unterschied bei einer FiO2 von 0,8 zwischen dem Affinity Fusion und dem Inspire 6F DUAL PH.I.S.I.O. Dies kann verschiedene Gründe haben. Ein Grund kann der wesentlich größere Stichprobenumfang bei der Affinity Fusion sein. Durch weitere Messungen der Oxygenatoren Inspire 6F DUAL PH.I.S.I.O und A.L.ONE AF Plus würde sich die Anzahl der Messungen der des Affinity Fusion annähern. Dies könnte den derzeit bestehenden signifikanten Unterschied beseitigen. Außerdem wurden verschiedene Gasmischer verschiedener HLMs verwendet. Diese werden nicht täglich kalibriert, was zu Abweichungen in der F O -Zufuhr führen könnte. Des Weiteren wurden unterschiedliche BGA-Geräte verwendet, da jeder OP über ein eigenes BGA-Gerät verfügt. Auch hier könnte es zu Messungenauigkeiten gekommen sein.

Vergleich von Affinity Fusion mit verschiedenen Parametern

Der Aufbau der beiden Messreihen für den Affinity Fusion ist identisch. Der einzige Unterschied besteht im Pumpenfluss. Dieser wird in Messreihe AF 2 im Vergleich zu Messreihe AF 1 von 7 l/min auf 3,5 l/min halbiert. Die Flüssigkeit in der HLM zirkuliert nach jeder neuen Einstellung der FiO2 für zwei Minuten. Das Primingvolumen beträgt 1500 ml. In der Messreihe AF 1 wird folglich das Primingvolumen mehr als neun Mal, in der Messreihe AF 2 mehr als viereinhalb Mal durch die gesamte HLM gepumpt. Beide Einstellungen der arteriellen Pumpe reichen zeitlich aus, um das Priming komplett mit dem pO2 in der Primingflüssigkeit in Kontakt zu bringen. Es wäre folglich zu erwarten, dass es keine signifikanten Unterschiede zwischen den Messreihen AF 1 und AF 2 bezüglich der pO2-Mittelwerte gibt. Die Ergebnisse bestätigen diese These jedoch nur in fünf von neun Fällen. Bei den FiO2-Einstellungen von 0,3, 0,4, 0,5 und 0,8 sind die Mittelwerte der Messreihe AF 2 mit halbem Pumpenfluss signifikant höher als in Messreihe AF 1 mit maximalem Pumpenfluss. Ein Grund dafür könnte die höhere Geschwindigkeit sein, mit der das Primingvolumen bei 7 l/min in der Messreihe AF 1 durch die Kapillarmembran gepumpt wird. Bei einer höheren Geschwindigkeit bleibt weniger Kontaktzeit für den Stoffaustausch an der Kapillarmembran. Eine geringere Kontaktzeit verringert wiederum die Gasaustauschleistung [8]. In einer Studie von Hendrix et al. werden die Auswirkungen von Durchfluss und Druck auf den Intraoxygenatorfluss untersucht. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass bei höherer Pumpendurchströmung kurze Wege im Oxygenator bevorzugt werden. Dies kann zu einer Verringerung des Gasaustausches aufgrund der geringeren Kontaktzeit für die Diffusion führen. Außerdem wird durch die Wahl kurzer Wege die Gasaustauschfläche verringert [14]. Konträr zu diesen in-vivo-Beobachtungen von Hendrix et al. stehen die in-vitro, mit Sterofundin, 1/1 durchgeführten Messreihen. Diese Messreihen wurden ohne Verbraucher durchgeführt und die Primingflüssigkeit konnte durch ausreichende Kontaktzeit mit der Kapillarmembran des Oxygenators aufgesättigt werden. Bei den Messreihen AF 1 und AF 3 wurde derselbe arterielle Pumpenfluss eingestellt. Die Temperatur am Hypothermiegerät wurde von 37 °C in Messreihe AF 1 auf 34 °C in Messreihe AF 3 reduziert. Hierbei lag die gemessene Primingtemperatur zwischen 32,5 °C und 33,4 °C. Eine Verringerung der Temperatur führt zu einer besseren Löslichkeit von O2 in Wasser. Der Temperaturunterschied lag in den beiden Messreihen bei circa 3 °C, die Löslichkeit des Primings erhöhte sich somit um 4,48 % [13]. Daher war zu erwarten, dass die pO2-Mittelwerte der Messreihe AF 3 höher sind als die der Messreihe AF 1. Die Ergebnisse bestätigten einen signifikanten Anstieg in allen neun Vergleichen. Aufgrund der fehlenden pO2-Werte der Messreihe AF 3 bei einer FiO2 von 1,0 wurde ein Vergleich zwischen der Messreihe AF 1 und AF 2 mithilfe eines zweiseitigen t-Tests ungleicher Varianzen durchgeführt, der keinen signifikanten Unterschied zwischen den pO2-Mittelwerten ergab (p > 0,05).

Limitation

Die Messungen bei der Einstellung der FiO2 auf 1,0 konnten nur zum Teil dargestellt werden, da das BGA-Gerät einen maximalen pO2 von 750 mmHg anzeigen kann. Werte, die diesen Grenzwert überschreiten, werden in der BGA als „Wert > 750 mmHg“ angezeigt. In Bezug auf die Einstellung der FiO2 ist festzustellen, dass der exakte pO2 bei den Messreihen 0,9 und 1,0 nicht komplett dargestellt werden konnte. Des Weiteren wurden bei dem Inspire 8F DUAL PH.I.S.I.O und dem A.L.ONE AF Plus nur 31 Messreihen zur Vergleichbarkeit aufgenommen, da die HLM-Sets nur selten in der Perfusiologie zum Einsatz kommen. Mit dem Inspire 6F DUAL PH.I.S.I.O HLM-Set konnten keine weiteren Daten erhoben werden, weil dieser nicht mehr in der Perfusiologie zum Einsatz kam. Die gemessene Primingtemperatur schwankte bei der HCU 40-Einstellung von 37 °C zwischen 35,1 °C und 35,9 °C und bei der Einstellung von 34 °C zwischen 32,4 °C und 33,5 °C. Somit konnten keine exakt vergleichbaren Temperaturen im Priming erreicht werden.

Fazit

Ziel der vorliegenden Studie war es, einen präoperativen pO2-Referenzbereich für unterschiedliche FiO2-Einstellungen und für verschiedene Oxygenatoren zu erstellen sowie die Oxygenatoren untereinander zu vergleichen. In der aktuellen Literatur finden sich keine wissenschaftlich fundierten Angaben zu den zu erwartenden pO2-Werten mittels eines präoperativen p O2-Tests. Die ermittelten pO2-Referenzbereiche können daher nicht mit Werten aus anderen Studien verglichen werden. Erwartungsgemäß konnten beim Vergleich der vier Oxygenatoren bei gleichen Versuchsparametern keine signifikanten Unterschiede festgestellt werden. Der in der Vergleichsreihe erwartete signifikante Unterschied bei der Messreihe des Affinity Fusion bei abgesenkter Primingtemperatur konnte bestätigt werden. Die ermittelten Referenzbereiche ermöglichen einen Vergleich des pO2-Tests durch Messung des pO2 in Relation zu der FiO2 in der Praxis. In der Uniklinik Heidelberg wird standardmäßig ein pO2-Test der Oxygenatoren durchgeführt. Es musste aufgrund eines pO2-Tests in den letzten acht Jahren noch nie ein Oxygenator präoperativ ausgetauscht werden. Die Referenzbereiche aus dieser Studie dienen der gesamten Berufsgruppe der Perfusionist:innen als Orientierung und sollten für die Funktionsprüfung bedenkenswert sein.

Danksagung

Vielen Dank an alle Autor:innen und Mitwirkenden, die einen großen Anteil daran hatten, diese Publikation zu veröffentlichen.

Kurzer wissenschaftlicher Lebenslauf

Jan Turra ist seit 2019 stellvertretender Leiter der Perfusiologie am Universitätsklinikum Heidelberg. Er studierte Cardiovascular Perfusion (B.Sc.) an der Akademie für Kardiotechnik und absolvierte anschließend den Masterstudiengang Technical Physician (M.Sc.) an der Hochschule Furtwangen. Seit 08/18 ist Jan Turra verantwortlich für die Betreuung von Studierenden verschiedener Fachhochschulen und von Master- und Bachelorarbeiten in seinem Fachgebiet. Sein aktueller Forschungsschwerpunkt liegt im Bereich der Grundlagenforschung in der Perfusiologie.

Interessenkonflikt

Die Autoren haben keine finanziellen Interessen oder Beziehungen, die zu Interessenkonflikten führen können.

Literatur

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  6. Hamilton C, Marin D, Weinbrenner F, Engelhardt B, Rosenzweig D, Beck U, Borisov P, Hohe S. A new method to measure oxygenator oxygen transfer performance during cardiopulmonary bypass: clinical testing using the Medtronic Fusion oxygenator. 2017; 32:133–140.
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Preisträger: Nicola Kwapil, Universitätsmedizin der Johannes-Gutenberg-Universität Mainz

Auf dem Foto sind von links nach rechts: Sebastian Tiedge, Nicola Kwapil, Rigobert Schnur (von free life) und PD Dr. Alexander Horke

 

DGTHG-Preis Fokustagung Herz 2025 (Sponsor: Dr. Franz Köhler Chemie GmbH)

Preisträgerin: Dr. Claudia Arenz, Universitätsklinikum Bonn

Auf dem Foto sind von links nach rechts: Sebastian Tiedge, Dr. Claudia Arenz, PD Dr. Alexander Horke und Dr. Stefan Fritz (von Köhler Chemie)

 

Nachwuchsförderpreis der Jungen Foren (Sponsor: Dr. Franz Köhler Chemie GmbH)

Preisträgerin: Gloria Nulchis, Universitätsklinikum Tübingen

Auf dem Foto sind von links nach rechts: Sebastian Tiedge, Gloria Nulchis, PD Dr. Alexander Horke und Dr. Stefan Fritz (von Köhler Chemie)

 

Innovationspreis (Sponsor: Eurosets GmbH Deutschland)

Preisträger: Nicola Kwapil, Universitätsmedizin der Johannes-Gutenberg-Universität Mainz

Auf dem Foto sind von links nach rechts: Sebastian Tiedge, Nicola Kwapil, Martin Schmidthöfer (von Eurosets), PD Dr. Frank Münch, PD Dr. Alexander Horke

 

Förderpreise (Sponsor: Terumo Deutschland GmbH)

A: bestbewerteter Originalbeitrag

Preisträger: Simon Mayer, Herzzentrum Klinikum Stuttgart

Auf dem Foto von links nach rechts: Dr. Lars Saemann, Simon Mayer und Tilo Barth (von Terumo)

B: beste Erstveröffentlichung

Preisträger: Lukas Fiebig, Hochschule Furtwangen

Auf dem Foto von links nach rechts: Dr. Lars Saemann, Lukas Fiebig und Tilo Barth (von Terumo)

 

Preisträger zum Josef Güttler Stipendium

Preisträger: Jhonathan Torres Mosquera, Universitätsklinikum Magdeburg

Auf dem Foto mit PD Dr. Frank Münch

 

 

Hier die Jubilare aus diesem Jahr, jeweils mit PD Dr. Frank Münch

50 jähriges: Jürgen Witt

40 jähriges: Stefan Kasseckert, Albert Dick

25 jähriges: Olaf Sillmann (Foto anbei), Holger Schulze Schleithoff, Mathias Opitz (Foto anbei), Joachim Naumann (Foto anbei), Frank-Oliver Große (Foto anbei), Markus Fischer, Andreas Behrendt, Johannes Amberger

 

 

Übersicht zu den Abstracts der prämierten Arbeiten

Tagungspreis 2025 der DGPTM

A-168 Kompakter ECMO-Trolley – ein Transportsystem für alle Materialien Nicola Kwapil
(Universitätsmedizin Mainz) (DGPTM)

 

DGTHG-Preis Fokustagung Herz 2025

A-158 Pulmonalklappendilatation bei frühsymptomatischer Fallot-Tetralogie: Erste palliative Maßnahme und Einfluß ballonbedingter Klappeneinrisse auf die chirurgische Strategie Dr. Claudia Arenz (Universitätsklinikum Bonn) (DGTHG)

 

Nachwuchsförderpreis der Jungen Foren

A-174 Über die allometrischen Interaktionen der fraktalen Eigenschaften des kardiovaskulären Gefäßsystems und dem Hagen-Poiseuille’schen Gesetz. Erkenntnisse aus einem mathematischen Modell und der Simulaiton per Computational Fluid Dynamics für Bypässe. Gloria Nulchis
(Universitätsklinikum Tübingen)

 

Innovationspreis

A-167 Kinder ECMO Fahrtrage 2.0 – eine standardisierte Lösung für Deutschland Nicola Kwapil
(Universitätsmedizin Mainz) (DGPTM)

 

 

Credits der Fotos:

DGPTM/Klindtworth

Der „Maschinist“ im Saal. Die Arbeit von Perfusionist:innen (Zeitungsartikel)

Im Operationssaal gibt es eine Berufsgruppe, die nie direkt am OP-Tisch stehen und doch überlebenswichtig in ihrer Tätigkeit sind: die Perfusionist:innen. Während das Operationsteam am Herzen arbeitet, steuern sie die Herz-Lungen-Maschine, überwachen Blutfluss, Sauerstoffsättigung und zahlreiche Laborwerte und sorgen dafür, dass der Körper des Patienten auch dann optimal versorgt bleibt, wenn Herz und Lunge vorübergehend stillstehen. Ihre Arbeit verbindet hochpräzise Medizin mit komplexer Medizintechnik – entscheidend dafür, dass solche Eingriffe überhaupt möglich sind.

Zeitungsartikel Donaukurier Geschichte aus dem OP Saal

Willkommen zur neuen Webseite

Nach über einem ¾ Jahr der Planung, intensiven Meetings, Codierung und Schreibarbeit ist am 13.01.2025 ist unsere neue Website live gegangen und wir sind stolz, hier ein neues Zuhause für unsere Mitglieder geschaffen zu haben. Zukünftig soll sie zur zentralen Plattform des Austauschs in unserer Community werden. Dafür arbeiten wir im Hintergrund an spannenden Erweiterungen.

Ein Highlight wird ein eigener „News“-Bereich sein, der euch stets über aktuelle Entwicklungen rund um Perfusion und technische Medizin informiert. Schaut regelmäßig vorbei und bringt euch ein – wir freuen uns auf eure Anregungen!

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