Background: Tachycardia induced heart failure model would be the model of choice for the dilated cardiomyopathy. This more closely resembles the clinical syndrome and does not require major surgical trauma, myocardial ischemia and pharmacological or toxic depression of cardiac function. When heart failure is progressive, application of new surgical procedures to the faling heart is highly risky. It has been shown that recovery trajectory from heart failure is a new method in decreasing animal mortality. The purpose is to establish the control datas for recovery trajectory in the canine heart failure model. Material and Method: 21 mongrel dogs were studied at 4 stages(baseline, at the heart failure, 4 and 8 weeks after recovery). Heart failure was induced during 4 weeks of continuous rapid pacing using a pacemaker. Eight weeks of trajectory of recovery period was allowed. Indices of left ventricular function and dimension were measured every 2 weeks and the hemodynamics were measured by use of Swan-Ganz catheterization and thermodilution method every 4 weeks. Values were expressed as mean${\pm}$standard deviation. Result: 4(20%) dogs died due to heart failure. Left ventricular end-diastolic volume at the 4 stages were 40.8${\pm}$7.4, 82.1${\pm}$21.1, 59.9${\pm}$7.7 and 46.5${\pm}$6.5ml. Left ventricular end-systolic volume showed the same trend. Ejection fractions were 50.6${\pm}$4.1, 17.5${\pm}$5.8, 36.3${\pm}$7.3, and 41.5${\pm}$2.4%. Blood pressure and heart rate showed no significant changes. Pressures of central vein, right ventricle, pulmonary artery, and pulmonary capillary wedge showed significant increase during the heart failure period, normalizing at the end of recovery period. Stroke volumes were 21.5${\pm}$8.2, 12.3${\pm}$3.5, 17.9${\pm}$4.6, and 15.5${\pm}$3.4ml. Blood norepinephrine level was 133.3${\pm}$60.0pg/dL at the baseline and 479.4${\pm}$327.3pg/dL at the heart failure stage(p=0.008). Conclusion: Development of tachycardia induced heart failure model is of high priority due to ready availability and reasonable amenability to measurements. Recovery trajectory after cessation of tachycardia showed reduction of cardiac dilatation and heart function. Application of new surgical procedures during the recovery period could decrease animal mortality.
Background: Prone position improves oxygenation in patients with ARDS probably by reducing shunt Reduction of shunt in prone position is thought to be effected by lowering of the critical opening pressure (COP) of the dorsal lung because the pleural pressure becomes less positive in prone position compared to supine position. It can then be assumed that prone position would bring about greater improvement in oxygenation when PEEP applied in supine position is just beneath COP than when PEEP is above COP. Hemodynamically, prone position is expected to attenuate the lifting of cardiac fossa induced by PEEP. Based on these backgrounds, we investigated whether the effect of prone position on oxygenation differs in magnitude according to the level of PEEP applied in supine position, and whether impaired cardiac output in supine position by PEEP can be restored in prone position. Methods: In seven mongrel dogs, $PaO_2/F_1O_2$(P/F) was measured in supine position and at prone position 30 min. Cardiac output (CO), stroke volume (SV), pulse rate (PR), and pulmonary artery occlusion pressure (PAOP) were measured in supine position, at prone position 5 min, and at prone position 30 min. After ARDS was established with warmed saline lavage(P/F ratio $134{\pm}72$ mm Hg), inflection point was measured by constant flow method($6.6{\pm}1.4cm$$H_2O$), and the above variables were measured in supine and prone positions under the application of Low PEEP($5.0{\pm}1.2cm$$H_2O$), and Optimal PEEP($9.0{\pm}1.2cm$$H_2O$)(2 cm $H_2O$ below and above the inflection point, respectively) consecutively. Results : P/F ratio in supine position was $195{\pm}112$ mm Hg at Low PEEP and $466{\pm}63$ mm Hg at Optimal PEEP(p=0.003). Net increase of P/F ratio at prone position 30 min, however, was far greater at Low PEEP($205{\pm}90$ mm Hg) than at Optimal PEEP($33{\pm}33$ mm Hg)(p=0.009). Compared to CO in supine position at Optimal PEEP($2.4{\pm}0.5$ L/min), CO in prone improved to $3.4{\pm}0.6$ L/min at prone position 5 min (p=0.0180) and $3.6{\pm}0.7$ L/min at prone position 30 min (p=0.0180). Improvement in CO was attributable to the increase in SV: $14{\pm}2$ ml in supine position, $20{\pm}2$ ml at prone position 5 min (p=0.0180), and $21{\pm}2$ ml at prone position 30 min (p=0.0180), but not to change in PR or PAOP. When the dogs were turned to supine position again, MAP ($92{\pm}23$ mm Hg, p=0.009), CO ($2.4{\pm}0.5$ L/min, p=0.0277) and SV ($14{\pm}1$ ml, p=0.0277) were all decreased compared to prone position 30 min. Conclusion: Prone position in a dog with saline-lavaged acute lung injury appeared to augment the effect of relatively low PEEP on oxygenation, and also attenuate the adverse hemodynamic effect of relatively high PEEP. These findings suggest that a PEEP lower than Optimal PEEP can be adopted in prone position to achieve the goal of alveolar recruitment in ARDS avoiding the hemodynamic complications of a higher PEEP at the same time.
Purpose: To assess the effect of extracranial-intracranial (EC-IC) bypass surgery on hemodynamic improvement, we evaluated serial regional cerebral hemodynamic change of the middle cerebral artery (MCA) in symptomatic patients with atherosclerotic occlusion of the internal carotid artery (ICA) or MCA using $^{99m}Tc$-ECD acetazolamide stress brain perfusion SPECT (Acetazolamide SPECT). Materials and Methods: The patients who had suffered a recent stroke with atherosclerotic ICA or MCA occlusion underwent EC-IC bypass surgery and Acetazolamide SPECT at 1 week before and three to six months after surgery. For image analysis, attenuation corrected images were spatially normalized to SPECT templates with SPM2. Anatomical automated labeling was applied to calculate mean counts of each Volume-Of-Interest (VOI). Seven VOIs of bilateral frontal, parietal, temporal regions of the MCA territory and the ipsilateral cerebellum were defined. Using mean counts of 7 VOIs, cerebral perfusion index and perfusion reserve index were calculated. Results: Seventeen patients (M:F =12:5, mean age $53{\pm}2yr$) were finally included in the analysis. The cerebral blood flow of the parietal region increased at 1 week (p = 0.003) and decreased to the preoperative level at 3-6 months (p = 0.003). The cerebrovascular reserve of the frontal and parietal regions increased significantly at 1 week after surgery (p<0.01) and improved further at 3-6 months. Conclusion: Cerebrovascular reserve of the MCA territory was significantly improved at early postoperative period after EC-IC bypass and kept improved state during long-term follow-up, although cerebral blood flow did not significantly improved. Therefore, cerebrovascular reserve may be a good indicator of postoperative hemodynamic improvement resulted from bypass effect.
In an attempt to avoid the adverse effects of the cardiopulmonary bypass, off pump coronary artery bypass grafting(Off pump CABG) that has recently been rediscovered and refined. We compared the preoperative risk factors and in-hospital outcomes of patients done Off pump with those done On pump CABG. Material na Method: One hundred seventy eight patients was underwent CABG between January 2001 and July 2001 12 patients whom underwent associated valvular or left ventricular volume reduction surgery were excluded in this study Data were collected for 52 Off pump CABG and 114 On pump CABG for patient and disease risk factors, extent of coronary disease, and in-hospital outcomes. Result: Off pump CABG and On pump CABG groups did not show any differences in their patient and disease risk factors, and extent of coronary disease. Off pump CABG group had significantly lower mean operation time(234 $\pm$ 37 min vs 290 $\pm$ 48 min, p<0.001), lower mean CK-MB level(10.1 $\pm$ 13.5 IU/L vs 33.1 $\pm$ 18.2 IU/L, p<0.001) and mean ventilation time(14.8 $\pm$ 3.5 hours vs 16.2 $\pm$ 4.9 hours, p=0.048) than On pump CABG groups. On pump CABG group had significantly more distal grafts(3.4 $\pm$ 0.9 vs 2.6 $\pm$ 0.8, p<0.001) than Off pump CABG groups. There were no operative mortality in two groups. Off pump) CABG and On pump CABG groups did not show any differences in their postoperative complications and outcomes including perioperative myocardial infarction, stroke, respiratory failure, renal failure, reoperation, the amount of bleeding, the need of intraaortic balloon pump, the need of inotropics, and the stay of intensive care unit and hospital. Two patients were converted to On pump CABG. Conclusion: This study showed that patients having Off pump CABG are not exposed to a greater risks of adverse outcomes and also provided evidence that patients having Off pump CABG have significantly lower operation time, CK-MB, ventilation time and less distal grafts. Although there may be potential benefits to Off pump CABG, further studies must be directed to determine those patients who would benefit from Off pump CABG.
Background and Objective : Although prone positioning has been reported to improve gas exchange, prone positioning alone does not seem to be sufficient to increase systemic oxygen transport in an acute lung injury. The objective of this study was to investigate whether the combined therapy of low dose nitric oxide (NO) inhalation and prone positioning has an additive effect on the oxygenation and hemodynamics in patients with severe ARDS. Patients and Methods : Twelve patients with ARDS were included. Prone positioning alone, later combined with nitric oxide inhalation (5~10 ppm) from the supine position (baseline) were performed with serial measurement of gas exchange, respiratory mechanics and hemodynamic at sequential time points. The patient was regarded as a responder to prone positioning if an increase in $PaO_2/FiO_2$ of more than 20 mm Hg at 30 min or 120 min intervals after prone positioning was observed compared to that of the baseline. The same criterion was applied during nitric oxide inhalation. Results : Eight patients (66.5%) responded to prone positioning and ten patients (83.3%) including the eight just mentioned responded to the addition of NO inhalation. The $AaDO_2$ level also decreased promptly with the combination of prone positioning and NO inhalation compared to that of prone positioning alone ($191{\pm}109$ mm Hg vs. $256{\pm}137$ mm Hg, P<0.05). Hemodynamic parameters and lung compliance did not change significantly during prone positioning only. Following the addition of NO inhalation to prone positioning, the mean pulmonary artery pressure and pulmonary artery occlusion pressure decreased and cardiac output, stroke volume and oxygen delivery increased (P < 0.05) compared to those of prone 120 min. Conclusion : These findings indicate that NO inhalation would provide additional improvement in oxygenation and oxygen transport to mechanically ventilated patients with ARDS who are in a prone position.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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