Experimentell hjärtsvikt och mekaniskt cirkulationsstöd

Ansvariga forskare

Laila Hellgren, Docent och Överläkare i Thoraxkirurgi
Per Vikholm, MD, Specialistläkare i Thoraxkirurgi
Petter Schiller, MD, Överläkare i Thoraxkirurgi
Carl-Henrik Ölander, doktorand, Specialistläkare i Thoraxanestesi.

Tidigare forskningsprojekt

Forskargruppen studerar både vänstersidig och högersidig hjärtsvikt som behandlas med mekaniskt stöd eller avlastning på olika sätt. Studierna som har genomförts har till största delen varit experimentella på gris. Vi har studerat högersidig hjärtsvikt och möjligheter att hantera den kirurgisk, både med avlastande shuntar och mekaniska pumpar. Vi har även studerat vänstersidig hjärtsvikt och hur den kan hanteras och reduceras av både volymsavlastning och mekaniskt stöd. Dessa studier har resulterat i två avhandlingar:

Per Vikholms avhandling: Treatment of Right Ventricular Failure through Partial Volume Exclusion - An Experimental Study, 2015.

Petter Schillers avhandling: Mechanical Circulatory Support in Left Ventricular Heart Failure, 2018.

Pågående forskningsprojekt

Extra-corporeal membran-oxygenering (ECMO)

Syfte med ECMO
Normalt sker syresättningen av blodet i lungorna. Extra-corporeal membran-oxygenering (ECMO) syftar till att syresätta blodet på konstgjord väg i en s.k. oxygenator. På så sätt kan ECMO ersätta patientens lungfunktion. ECMO kan vid behov också ersätta hjärtats pumpfunktion. ECMO kan därför fungera som en hjärt-lung-maskin för behandling upp till maximalt ett par veckor eller någon månad. Behandlingen är dock ingen långsiktig lösning, utan syftar till att en akut sjuk patients hjärta och/eller lungor får tid för återhämtning. Om återhämtning inte sker, kan hjärtpumpar för långtidsbruk eller hjärt- eller lungtransplantation eventuellt bli aktuellt.

ECMO kan användas vid både hjärtsvikt och lungsvikt
Beroende på varifrån blodet tas ut och återförs in i kroppens blodomlopp kan ECMO användas för att stödja enbart sviktande lungfunktion, enbart sviktande hjärtfunktion eller både och.

VV-ECMO: (Veno-venös-ECMO) Används vid enbart sviktande lungfunktion. Blod tas ut från en ven, syresätts i oxygenator och ges tillbaka in en ven. Patientens eget hjärta pumpar runt blodet i kroppen.

VA-ECMO: (Veno-arteriell-ECMO) Används vid enbart sviktande hjärtfunktion eller vid både sviktande hjärt- och lungfunktion. Blod tas ut från ven, syresätts i oxygenator och ges tillbaka in i en artär. Patientens eget hjärta pumpar runt endast lite eller inget blod.

Blodet kan antingen tas ut och ges in perifert kärl eller centralt i, eller nära hjärtat. ECMO är alltså benämning för olika behandlingar enligt ovan och gemensamt är att syresättningen av blodet alltid sker på konstgjord väg i en oxygenator - utanför kroppen.

ECMO vid hjärtstopp – E- CPR (Extra corporeal cardiopulmonary resuscitation)
Dödligheten är mycket hög vid akut hjärtstopp. Av dem som får hjärt- och lungräddning (HLR) efter hjärtstopp på sjukhus överlever endast cirka 30 procent; och utanför sjukhus endast 10 procent. I ett försök att öka överlevnaden prövas nya behandlingsmetoder varav ECMO som cirkulatoriskt stöd i samband med hjärtstopp och hjärt-lungräddning (sk ECPR) har ökat exponentiellt de senaste åren. E-CPR ger en högre nivå av hjärtminutvolym jämfört med traditionell hjärt-lungräddning vilket ökar chansen för återkomst av spontan cirkulation (ROSC) och köper tid för att åtgärda orsaken till hjärtstoppet. 

Det finns ännu inga prospektiva studier av ECPR och det råder ingen tydlig klarhet kring selektion och behandlingskriterier. Troligen är urval av patient mycket viktigt för lyckad effekt men man vet inte säkert vilka faktorer som är avgörande. Faktorer som tid till start av traditionell HLR, kvalitet på den samma och tid till start av ECPR verkar vara av avgörande betydelse. American Heart Association sammanfattar med att det inte finns tillräckligt evidens för att rekommendera rutinanvändande av ECPR vid hjärtstopp men att behandlingen kan ha sin plats i vissa utvalda fall där ECMO-behandling är lätt tillgängligt. 

Blodflödet i kroppen blir på ett flertal sätt ofysiologiskt vid ECMO-behandling. Det kan därför ge konsekvenser för funktionen hos kroppens organ. I vår forskning har vi satt upp en experimentell hjärtsviktsmodell där vi studerar End-tidalt koldioxidens roll (ET-CO2) som markör för när man ska använda E-CPR eller inte, organpåverkan vid E-CPR. Vi studerar även med med epidemiologisk metod, ur hjärtstoppsregistret, potentiella E-CPR kandidater och möjligheten till ett nationellt behandlingsprogram i Sverige.

Projektet utgör Carl-Henrik Ölanders doktorandprojekt: The potential of end-tidal carbon dioxide during conventional cardiopulmonary resuscitation as a prognostic marker for outcome after extra cardiopulmonary resuscitation.