Measurement of lung liquid and outcome after congenital cardiac surgery

Show full item record

Permalink

http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-51-2982-6
Title: Measurement of lung liquid and outcome after congenital cardiac surgery
Author: Kaskinen, Anu
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Medicine, Institute of Clinical Medicine, Division of Cardiology, Children s Hospital
Thesis level: Doctoral dissertation (article-based)
Abstract: Congenital heart defects (CHD) are classified as acyanotic and cyanotic. In cyanotic CHD, a mixing of deoxygenated in oxygenated blood reduces arterial oxygenation and the child may be cyanotic, i.e., bluish. Many children with CHD need cardiac surgery. Congenital cardiac surgery often aims to restore normal circulation and correct the defect as seen in vast majority of pulmonary atresia with ventricular septal defect (PA+VSD), but palliative surgery may also be needed or may be the only possible treatment strategy. After congenital cardiac surgery excessive extravascular lung water (EVLW) may appear and impair optimal gas exchange. Effective clearance of EVLW and lung edema rests on active airway epithelial Na+ transport. Postoperative lung edema after congenital cardiac surgery has principally been assessed by chest radiography (CXR), which may be inaccurate and causes irradiation. Excessive EVLW promotes appearance of artifacts called B-lines in lung ultrasound (US), whereas lung compliance associates negatively with increased EVLW. In this thesis the effect of chronic hypoxemia on lung liquid transport was studied in children with CHD. Second, feasibility of lung US and lung compliance in assessment of EVLW and in predicting short-term clinical outcome was tested after congenital cardiac surgery. Third, the long-term survival of a cyanotic CHD was retrospectively evaluated in patients with PA+VSD. According to our findings, the airway epithelial Na+ transport was impaired in profoundly hypoxemic children with cyanotic CHD. After congenital cardiac surgery, lung US B-line score and static lung compliance correlated with CXR lung edema assessment. However, ventilator-derived dynamic lung compliance may not reflect the state of lung parenchyma similar to static compliance. Furthermore, both early postoperative lung US B-line and CXR lung edema scorings predicted short-term outcome interpreted as length of postoperative mechanical ventilation and intensive care. Among factors affecting the long-term survival of PA+VSD the primary anatomy of pulmonary circulation and achievement of repair were most important. In summary, our results emphasize the effect of postoperative pulmonary complications on short-term outcome after congenital cardiac surgery. Our data suggests that hypoxemia may attenuate the constitutional mechanism of the lung to prevent excessive lung liquid accumulation. To detect this, lung US can be used to complement CXR when assessing EVLW in children undergoing cardiac surgery. This may be particularly useful in profoundly hypoxemic children with cyanotic CHD and may promote early recognition of postoperative pulmonary complications. Although primary anatomical factors affect long-term outcome of PA+VSD, an important form of cyanotic heart disease, the treatment should aim for corrective surgery in all PA+VSD patients.Syanoottisessa synnynnäisessä sydänviassa vähähappinen laskimoveri ja hapekas valtimoveri pääsevät sekoittumaan aiheuttaen valtimoveren happipitoisuuden alenemisen (hypoksemia), kun taas asyanoottisessa sydänviassa valtimoveren happipitoisuus on normaali. Merkittävä osa synnynnäisistä sydänvioista vaatii kirurgista hoitoa. Hoidon tavoitteena on usein normaalin verenkierron palauttaminen kuten on tässä kirjassa tarkemmin käsiteltävän syanoottisen synnynnäisen sydänvian, pulmonaaliatresia yhdistettynä kammioväliseinäaukkoon (PA+VSD), tapauksessakin. Kuitenkin osassa synnynnäisistä sydänvioista verenkierto voidaan korjata vain osittain palliatiivisen kirurgian keinoin. Synnynnäisen sydänvian leikkaushoidon jälkeen hengitysteihin voi kertyä liiallista nestettä eli keuhkoödeemaa, joka hankaloittaa keuhkojen pääasiallista tehtävää eli kaasujen vaihtoa. Ylimääräisen keuhkonesteen kuljetus pois ilmatilasta perustuu hengitysteiden pintasolukon (epiteelin) aktiivisen Na+-ionien kuljetukseen. Sydänleikkauksen jälkeen keuhkoödeeman kuvantaminen perustuu sydän-keuhkokuvaan (thorax-kuva), joka aiheuttaa säteilyä ja voi olla epätarkka. Keuhkojen ultraäänitutkimuksella todettavien ns. B-viivojen on todettu olevan merkki keuhkojen lisääntyneestä nestemäärästä. Ja toisaalta keuhkojen venyvyyttä kuvaavan keuhkokomplianssin on todettu heikentyvän keuhkojen nestemäärän lisääntyessä. Tutkimme sydänleikkaukseen saapuvilla lapsilla keuhkoödeema-alttiuteen vaikuttavia tekijöitä ja keuhkojen ultraäänen ja keuhkokomplianssin mahdollisuuksia keuhkoödeeman ja toisaalta leikkauksen jälkeisen lyhytaikaisennusteen arvioimisessa. Syanoottisen synnynnäisen sydänvian pitkäaikaisennustetta arvioitiin retrospektiivisesti kattavan PA+VSD-potilaiden pitkäaikaisseurannan perusteella. Osoitimme ensimmäistä kertaa keuhkoödeeman poistumisessa keskeisen hengitystie-epiteliaalisen Na+-ionien kuljetuksen olevan heikentynyt hypoksemisilla syanoottista sydänvikaa sairastavilla lapsilla. Sydänleikkauksen jälkeinen keuhkojen ultraäänilöydös ja staattinen keuhkokomplianssi korreloivat thorax-kuvan nesteisyysarvion kanssa. Hengityskoneen automaattisesti mittaama dynaaminen keuhkokomplianssi sen sijaan vaikutti kuvaavan eri asiaa kuin staattinen keuhkokomplianssi. Leikkauksen jälkeinen thorax-kuvasta tai keuhkojen ultraäänestä tehty arvio keuhkojen nesteisyydestä oli itsenäinen leikkauksen jälkeiseen lyhytaikaisennusteen vaikuttava tekijä. Puolestaan pitkäaikaisennusteeseen PA+VSD potilailla vaikuttivat tärkeimpinä tekijöinä alkuvaiheen keuhkoverenkierron anatomia ja onnistunut kirurginen korjaus. Tulokset korostavat sydänleikkauksen jälkeisten keuhkopulmien vaikutusta sydänleikkauksesta toipumiseen. Havaintomme perusteella syanoottista synnynnäistä sydänvikaa sairastavilla lapsilla voi olla suurentunut riski sydänleikkauksen jälkeiselle keuhkoödeemalle ja keuhkonesteen määrää voidaan sydänleikatuilla lapsilla arvioida thorax-kuvan ohella myös keuhkojen ultraäänitutkimuksella. Keuhkovaurion aktiivinen kuvantaminen sydänleikkauksen jälkeen voi olla hyödyksi potilaan lyhytaikaisennusteen parantamisessa ja tehohoidon keston minimoimisessa. Vaikka keuhkoverenkierron anatomia vaikuttaa PA+VSD potilaiden ennusteeseen, on kirurgiseen korjaukseen pyrkiminen ensiarvoisen tärkeää ennusteen kannalta.
URI: URN:ISBN:978-951-51-2982-6
http://hdl.handle.net/10138/175521
Date: 2017-03-10
Subject: lääketiede
Rights: This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.


Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
measurem.pdf 3.078Mb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record