Role of modified ultrafiltration in reduce of the systemic inflammatory response syndrome in cardiac surgery


Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

During open-heart surgery it is possible to disturbance of the barrier function and the appearance of inflammation in the systemic circulation of inflammatory mediators and pro-inflammatory cytokines, which is realized in the systemic inflammatory response syndrome (SIRS). To prevent the development of the condition, or to reduce the severity of its complications method of mechanical removal of inflammatory mediators and cytokines from the blood of the patient is the most efficient. At the moment, the problem of implementation of the systemic inflammatory response syndrome after surgery using cardiopulmonary bypass quite relevant because of the high frequency of its manifestations and adverse effects [18]. This explains the large number of studies aimed at both the study of the pathogenesis of systemic inflammatory response syndrome and the development of new methods to combat this phenomenon and the improvement of already applied methods and techniques [1, 4]. There are various ways to the reduction of the degree of systemic inflammatory response syndrome, but special attention is given to the study of methods of modified ultrafiltration and continuous veno-venous hemofiltration. Further study of the application of ultrafiltration on patients undergoing cardiac surgery heart surgery with the use of bypass is necessary for understanding of the physiology and pathophysiology of systemic inflammatory response syndrome induced by the conduct of bypass, as well as for the subsequent formulation of clinical guidelines for use in cardiac surgery practice. In this article we have tried to consider the most significant results of such studies.

About the authors

Gennadiy G Khubulava

Saint Petersburg State Pediatric Medical University of Health Ministry of Russia

Email: sergeimarchenkospb@gmail.com
MD, PhD, Dr Med Sci, Professor, Head of the Department of Cardiovascular Surgery. St. Petersburg State Pediatric Medical University.

Sergey P Marchenko

Saint Petersburg State Pediatric Medical University of Health Ministry of Russia

Email: sergeimarchenkospb@gmail.com
MD, PhD, Dr Med Sci, Professor, Department of Cardiovascular Surgery. St. Petersburg State Pediatric Medical University.

Ekaterina V Dubova

Saint Petersburg State Pediatric Medical University of Health Ministry of Russia

Email: katrin@dr.com
Resident doctor, Department of Hospital Pediatrics. St. Petersburg State Pediatric Medical University.

Vitaliy V Suvorov

Saint Petersburg State Pediatric Medical University of Health Ministry of Russia

Email: vitalikkrak@gmail.com
Assistant Professor, Department of Cardiovascular Surgery. St. Petersburg State Pediatric Medical University.

References

  1. Кирсанова В. Н., Мерунко А. А., Ковалев И. А. Влияние модифицированной ультрафильтрации на интенсивность перекисного окисления липидо // Грудная и сердечно-сосудистая хирургия. - 2000. - № 2. - С. 97. [Kirsanova VN, Merunko AA, Kovalev IA. Effect of modified ultrafiltration on lipid peroxidation. Thoracic and Cardiovascular Surgery. 2000;(2):97. (In Russ).]
  2. Осипов В. П. Основы искусственного кровообращения. - М.: Медицина, 1976. [Osipov VP. Fundamentals of cardiopulmonary bypass. Moscow: Medicine; 1976.(In Russ).]
  3. Свирко Ю. С., Подоксенов Ю. К., Шипулин В. М., Мерунко А. А. Влияние метода ультрафильтрации на показатели системы гемостаза в кардиохирургии // Патология кровообращения и кардиохирургия. - 2000. - № 1-2. - С. 53-6. [Svirko YS, Podo¬ksenov UK, Shipulin VM, Merunko AA. The impact on the performance of the method ultrafiltration system hemostasis in cardiac surgery. Pathology of the Circulatory and Cardiac Surgery.2000;(1-2):53-6. (In Russ).]
  4. Шипулин В. М., Мерунко А. А. Ультрафильтрация крови в детской кардиохирургии. - Томск: STT, 2002. - С. 100-34. [Shipulin VM, Merunko AA. Ultrafiltration of the blood in pediatric cardiac surgery. Tomsk: STT; 2002:100-34. (In Russ).]
  5. Bennett MJ, Rajakaruna C, Bazerbashi S, et al. Oxygen delivery during cardiopulmonary bypass (and renal outcome) using two systems of extracorporeal circulation: a retrospective review. Interact Cardiovasc Thorac Surg.2013;16(6):760-4. doi: 10.1093/icvts/ivt057.
  6. Boga M, Islamoglu F, Badak I, et al. The effects of modified hemofiltration on inflammatory mediators and cardiac performance in coronary artery bypass grafting. Perfusion. 2000;15(2):143-50. doi: 10.1177/026765910001500209.
  7. Bone RC. Toward an epidemiology and natural history of SIRS (systemic inflammatory response syndrome). JAMA.1992;268(24):3452-5. doi: 10.1001/jama.1992.03490240060037.
  8. Busbridge NJ, Grossman AB. Stress and the single cytokine: interleukin modulation of the pituitary-adrenal axis.Mol Cell Endocrinol. 1991;82(2-3):209-14. doi: 10.1016/0303-7207(91)90021-j.
  9. Chenoweth DE, Steven W, Cooper BA, et al. Complement activation during cardiopulmonary bypass: evidence for generation of C3a and C5a anaphylatoxins. N Engl J Med. 1981;304(9):497-503. doi: 10.1056/nejm198102263040901.
  10. Despotis GJ, Levine V, Filos KS, et al. Hemofiltration during cardiopulmonary bypass: the effect on anti-Xa and anti-IIa heparin activity. Anesth Analg. 1997;84 (3):479-483. doi: 10.1097/00000539-199703000-00002.
  11. Dodrill FD, Hill E, Gerish RA. Some physiologic aspects of the artificial heart problem. J Thorac Surg. 1952;24:134-50.
  12. Golab HD, Kissler J, de Jong PL, et al. Clinical outcome and blood transfusion after infant cardiac surgery with a routine use of conventional ultrafiltration. Perfusion. 2014;30(4):323-1. doi: 10.1177/0267659114546946.
  13. Grunenfelder J, Zund G, Schoeberlein A, et al. Modified ultrafiltration lowers adhesion molecule and cytokine levels after cardiopulmonary bypass without clinical relevance in adults. Eur J Cardiothorac Surg. 2000;17(1):77-83. doi: 10.1016/s1010-7940(99)00355-3.
  14. Hirano T, Akira S, Taga T, Kishimoto T. Biological and clinical aspects of interleukin 6. Immunol Today. 1990; 11(12): 443-9. doi: 10.1016/0167-5699(90)90173-7.
  15. Jaaly E, Zakkar M, Fiorentino F, Angelini GD. Pulmonary protection strategies in cardiac surgery: are we making any progress? Oxid Med Cell Longev. 2015. Published online.
  16. Kluczewski G, Gierek D, Kaczmarska A, et al. Conti¬nuous veno-venous haemofiltration in adult intensive therapy.Anesteziol Intens Ter. 2011; 43(2):80-4.
  17. Clive LR, Brown JR, Fitzgerald D, et al. Attenuating the systemic inflammatory response to adult cardiopulmonary bypass: a critical review of the evidence base. J Extra Corpor Technol. 2014, September; 46(3):197-211.
  18. Luciani GB, Menon T, Vecchi B, et al. Modified ultrafiltration reduces morbidity after adult cardiac operations: a prospective, randomized clinical trial. Circulation. 2001;104 (12 Suppl 1):253-9. doi: 10.1161/hc37t1.094931.
  19. Mao H, Katz N, Ariyanon W, et al. Cardiac surgery-associated acute kidney injury. Cardiorenal Med. 2013; 3(3):178-99.
  20. Miyamoto T, Yoshimoto A, Tatsu K, et al. Zero mortality of continuous veno-venous hemodiafiltration with pmma hemofilter after pediatric cardiac surgery. Ann Thorac Cardiovasc Surg. 2011;17(4):352-5. doi: 10.5761/atcs.oa.10.01584.
  21. Naik SK, Knight A, Elliott MJ. A successful modification of ultrafiltration for cardiopulmonary bypass in children.Perfusion. 1991;6(1):41-50. doi: 10.1177/026765919100600106.
  22. Naik SK, Balaji S, Elliott MJ. Modification ultrafiltration improves hemodynamics after cardiopulmonary bypass in children. J Am Coll Cardiol. 1992;19:37A.
  23. Papadopoulos N, Bakhtiary F, Grün V, et al. The effect of normovolemic modified ultrafiltration on inflammatory mediators, endotoxins, terminal complement complexes and clinical outcome in high-risk cardiac surgery patients.Perfusion. 2013;28(4):306-14. doi: 10.1177/0267659113478450.
  24. Pullicino EA, Carli F, Poole S, et al. The relationship between the circulating concentrations of interleukin 6 (IL-6), tumor necrosis factor (TNF) and the acute phase response to elective surgery and accidental injury. Lymphokine Res.1990;9(2):231-8.
  25. Ricci Z, Polito A, Netto R, et al. Assessment of modified ultrafiltration hemodynamic impact by pressure recording analytical method during pediatric cardiac surgery. Pediatr Crit Care Med. 2013;14(4):390-5.doi.org/10.1097/pcc.0b013e31828a7113.
  26. Ronco C, Bellomo R. Acute renal failure and multiple organ dysfunction in the ICU: from renal replacement therapy (RRT) to multiple organ support therapy (MOST). Int J Artif Organs. 2002;25(8):733-47.
  27. Shumacker HB, Jr. John Heysham Gibbon, jr (1903-1973). Washington D. C.: NAS; 1982.
  28. Torina AG, Petrucci O, Oliveira PP, et al. The effects of modified ultrafiltration on pulmonary function and transfusion requirements in patients underwent coronary artery bypass graft surgery. Rev Bras Cir Cardiovasc.2010;25(1):59-65. doi: 10.1590/S0102-76382010000100014.
  29. Torina AG, Silveira-Filho LM, Vilarinho KA, et al. Use of modified ultrafiltration in adults undergoing coronary artery bypass grafting is associated with inflammatory modulation and less postoperative blood loss: a randomized and controlled study. J Thorac Cardiovasc Surg. 2012;144(3):663-70. doi: 10.1016/j.jtcvs.2012.04.012.
  30. Westaby S. Complement and the damaging effects of cardiopulmonary bypass. Thorax. 1983;38(5):321-5. doi: 10.1136/thx.38.5.321.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2016 Khubulava G.G., Marchenko S.P., Dubova E.V., Suvorov V.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».