Please use this identifier to cite or link to this item: http://doi.org/10.25358/openscience-4908
Authors: Leivaditis, Vasileios
Title: The perioperative use of Levosimendan as a means of optimizing the surgical outcome in patients with severe heart insufficiency undergoing cardiac surgery
Die perioperative Anwendung von Levosimendan zur Optimierung des chirurgischen Ergebnisses bei Patienten mit schwerer Herzinsuffizienz, die sich einer Herzoperation unterziehen
Online publication date: 26-May-2020
Year of first publication: 2020
Language: english
Abstract: The prevalence of postoperative myocardial dysfunction following cardiac surgery is a relatively common phenomenon even in patients with a normal preoperative ventricular function and its grade depends on factors such as patient age, the kind of procedure performed and the existing co-morbidities. The phenomenon becomes much more intense and more difficult to treat in patients with pre-existing heart failure. This condition results in delayed recovery, organ failure, prolonged stay in the ICU and in the hospital, increased morbidity and mortality and significantly increased costs. When myocardial dysfunction is clinically significant it may jeopardize tissue perfusion. In this case the use of inotropic agents is necessary in order to support circulation until endogenous myocardial function is restored. The classic treatment strategies have traditionally focused on the use of catecholamines and, in particular, β-adrenergic agents, which are also characterized as first choice drugs due to their beneficial effects on myocardial contractility and cardiac output. However, the use of these sympathomimetic drugs can be accompanied by many side effects such as tachycardia, arrhythmias, adverse effects on ventricular load conditions and ultimately myocardial oxygen supply-consumption disorders. In addition, down-regulation of β-adrenergic receptors in patients with chronic heart failure may alleviate the response to exogenously administered catecholamines. Levosimendan is a new inotropic drug, belonging to the class of calcium sensitizers. It increases myofilament calcium sensitivity during cardiac systole by binding to troponin C in a calcium-dependent manner. This interaction stabilizes the calcium-induced conformational change of tropomyocin, thereby augmenting actin-myocin cross-bridging without raising intracellular calcium concentrations. It also binds to and opens ATP-dependent potassium (KATP) channels, having a direct effect on vascular smooth muscle cells, causing vasodilation. The beneficial effects of levosimendan despite the existing controversy have already been described in many studies of the literature concerning internal medicine and surgical patients. The aim of this study is to evaluate whether benefits of levosimendan could be extended to improve the outcome of patients with low preoperative EF and myocardial dysfunction following cardiac surgery. The results of this work show substantial positive effects of levosimendan on the short- and long-term outcome in patients with severely reduced ejection fraction undergoing cardiac surgery. The prophylactic administration of levosimendan significantly improved the short- and long-term outcomes of the treated patients. The results of this study can be summarized in the following conclusions: • Levosimendan improves short- and long term survival after cardiac surgery. • It significantly facilitates postoperative improvement of the EF. • It provides a better hemodynamic stability and reduces the need for inotropic support of the patients. • It does not affect the need for mechanical hemodynamic support with the IABP. • It reduces mechanical ventilation time and facilitates a faster weaning from ventilator. • It does not reduce the stay in the ICU and the total hospital stay. • It reduces rehospitalization and readmissions to the hospital due to cardiac aetiology. • These patients reported a better clinical symptomatology with less angina and dyspnea. • It reduces the need for transfusion of blood products. • It reduces the occurrence of postoperative arrhythmias. • It provides a renal protective effect and reduces the need for renal replacement therapy. • It reduces the systemic inflammatory response and provides a faster recovery from it. • It limits the amount and extense of the inevitable myocardial injury after cardiac surgery. • It ameliorates organ and tissue perfusion and metabolic balance postoperatively. It is also important to mention that the purpose of this study was to demonstrate a possible positive effect of levosimendan as an additive treatment and not as a monotherapy, as the conventional medical, surgical and mechanical therapeutical means remain the cornerstone of the treatment of a cardiac surgery patient. The mentioned limitations of a retrospective analysis with unequal basic characteristics were attempted to compensate with the help of a multivariate regression analysis. In order to allow a more precise quantification of the positive or potential negative effects of levosimendan, more prospective randomized studies would be necessary, in which the documentation and control of the other perioperative therapy are standardized and comprehensibly documented.
Das Auftreten einer postoperativen myokardialen Dysfunktion nach einer Herzoperation ist ein relativ häufiges Phänomen, auch bei Patienten mit einer präoperativ normalen ventrikulären Funktion. Der Grad hängt von Faktoren wie dem Alter des Patienten, der Art des durchgeführten Eingriffs und den bestehenden Komorbiditäten ab. Das Phänomen ist bei Patienten mit vorbestehender Herzinsuffizienz viel intensiver und schwieriger zu behandeln. Dieser Zustand führt zu verzögerter Erholung, Organversagen, längerem Aufenthalt auf der Intensivstation und im Krankenhaus, erhöhter Morbidität und Mortalität und signifikant erhöhten Kosten. Wenn eine Myokardfunktionsstörung klinisch signifikant ist, kann sie die Gewebeperfusion gefährden. In diesem Fall ist die Verwendung von Inotropika erforderlich, um die Kreislaufverhältnisse zu verbessern, bis die endogene Myokardfunktion wiederhergestellt ist. Die klassischen Behandlungsstrategien konzentrierten sich traditionell auf die Verwendung von Katecholaminen und insbesondere von β-adrenergen Wirkstoffen, die aufgrund ihrer vorteilhaften Auswirkungen auf die Kontraktilität des Herzmuskels und das Herzzeitvolumen auch als Arzneimittel erster Wahl gelten. Die Anwendung dieser Sympathomimetika kann jedoch mit vielen Nebenwirkungen einhergehen, wie Tachykardien, Arrhythmien, nachteiligen Auswirkungen auf die ventrikulären Belastungszustände und letztendlich Störungen der Sauerstoffversorgung und des Sauerstoffverbrauchs des Herzmuskels. Darüber hinaus kann eine Herunterregulierung der β-adrenergen Rezeptoren bei Patienten mit chronischer Herzinsuffizienz die Reaktion auf exogen verabreichte Katecholamine reduzieren. Levosimendan ist ein neues inotropes Medikament, das zur Klasse der Kalziumsensibilisatoren gehört. Es erhöht die Kalziumempfindlichkeit des Myofilaments während der Herzsystole, indem es in kalziumabhängiger Weise an Troponin C bindet. Diese Wechselwirkung stabilisiert die Kalzium-induzierte Konformationsänderung von Tropomyocin, wodurch die Actin-Myocin-Überbrückung verstärkt wird, ohne die intrazellulären Kalziumkonzentrationen zu erhöhen. Es bindet und öffnet auch ATP-abhängige Kaliumkanäle (KATP), die eine direkte Wirkung auf die glatten Gefäßmuskelzellen haben und eine Vasodilatation verursachen. Die positive Wirkung von Levosimendan wurde trotz der bestehenden Kontroverse bereits in vielen Literaturstudien zur Inneren Medizin und zu chirurgischen Patienten beschrieben. Ziel dieser Studie war es zu evaluieren, ob die Anwendung von Levosimendan erweitert werden kann, um das Ergebnis von Patienten mit niedriger präoperativer EF und Myokardfunktionsstörung nach einer Herzoperation zu verbessern. Die Ergebnisse dieser Arbeit weisen deutliche positive Effekte von Levosimendan auf das kurz- und langfristige Ergebnis bei Patienten mit stark reduzierter Ejektionsfraktion, die sich einer Herzoperation unterziehen, nach. Die prophylaktische Verabreichung von Levosimendan verbesserte die kurz- und langfristigen Ergebnisse der behandelten Patienten signifikant. Die Ergebnisse dieser Studie können in den folgenden Schlussfolgerungen zusammengefasst werden: • Levosimendan verbessert das kurz- und langfristige Überleben nach einer Herzoperation bei Patienten mit schwer eingeschränkter Pumpfunktion. • Es unterstützt die postoperative Verbesserung der EF erheblich. • Es bietet eine bessere perioperative hämodynamische Stabilität und verringert den Bedarf an inotroper Unterstützung für die Patienten. • Der Bedarf an mechanischer hämodynamischer Unterstützung mit dem IABP wird dadurch nicht beeinträchtigt. • Es reduziert die Beatmungszeit und ermöglicht ein schnelleres Entwöhnen vom Beatmungsgerät. • Der Aufenthalt auf der Intensivstation und der gesamte Krankenhausaufenthalt werden nicht reduziert. • Es reduziert die Rehospitalisierung und die Reaufnahmen in das Krankenhaus aufgrund von Herzinsuffizienz. • Die Patienten erleben eine bessere klinische Symptomatik postoperativ mit weniger Angina und Dyspnoe. • Es reduziert die Notwendigkeit der Transfusion von Blutprodukten. • Es reduziert das Auftreten von postoperativen Arrhythmien. • Es bietet eine renale Schutzwirkung und reduziert den Bedarf an Nierenersatztherapie. • Es reduziert die systemische Entzündungsreaktion und sorgt für eine schnellere Erhohlung davon. • Es begrenzt das Ausmaß und die Intensität der unvermeidbaren Myokardverletzung nach einer Herzoperation. • Es verbessert die Perfusion von Organen und Gewebe und den Stoffwechsel nach der Operation. Es ist wichtig zu erwähnen, dass der Zweck dieser Studie darin besteht, eine mögliche positive Wirkung von Levosimendan als additive Behandlung und nicht als Monotherapie aufzuzeigen, da die konventionellen medizinischen, chirurgischen und mechanisch-therapeutischen Mittel die Eckpfeiler der Behandlung dieser Patientengruppe bleiben. Die genannten Einschränkungen einer retrospektiven Analyse mit ungleichen Basismerkmalen wurden versucht, mit Hilfe einer multivariaten Regressionsanalyse zu kompensieren. Um die positiven oder potenziellen negativen Wirkungen von Levosimendan genauer quantifizieren zu können, wären prospektivere randomisierte Studien erforderlich, in denen die Dokumentation und Kontrolle der anderen perioperativen Therapie standardisiert und nachvollziehbar dokumentiert werden.
DDC: 610 Medizin
610 Medical sciences
Institution: Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department: FB 04 Medizin
Place: Mainz
ROR: https://ror.org/023b0x485
DOI: http://doi.org/10.25358/openscience-4908
URN: urn:nbn:de:hebis:77-diss-1000035267
Version: Original work
Publication type: Dissertation
License: In Copyright
Information on rights of use: https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
Extent: 274 Seiten
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