Pulmonale Pharmaka-Applikation mittels Flüssigkeitsbeatmung am ARDS-Modell des Kaninchens

Abstract

Trotz vieler unterschiedlicher Therapieansätze ist das ARDS immer noch eine Erkrankung, deren Mortalität 50 60 % beträgt. Als eine mögliche innovative therapeutische Maßnahme gilt die Flüssigkeitsbeatmung. Zielsetzung dieser Studie war es, zu evaluieren, ob die intratracheale Applikation von wässrigen Pharmaka in Kombination mit Perfluorcarbonen möglich ist. Dazu wurde ein Schädigungsmodell am Kaninchen gewählt, das die Frühphase des Acute Respiratory Distress Syndroms des Menschen simuliert. Es wurde ein mehrstufiges Versuchsdesign ausgewählt, das sich aus den Abschnitten konventionelle Gasbeatmung, Induktion der akuten Lungenschädigung, pulmonaler Medikamentenapplikation, PLV, TLV und PLV Teil 2 zusammensetzte. Die Versuchstiere wurden in vier Gruppen unterteilt: ungeschädigte Kontrollgruppe, Gruppe mit Lungenschädigung, Gruppe mit Lungenschädigung und Methylprednisolon (MP-Gruppe), Gruppe mit Lungenschädigung und Iloprost (ILO-Gruppe). Alle Tiere durchliefen dabei den selben Versuchsablauf. Es wurden Hämodynamik, arterielle Blutgase, Trachealdrücke und Compliance untersucht. Im Anschluß wurden die Lungen entnommen und eine morphometrische Analyse durchgeführt. Es konnte demonstriert werden, daß die ILO-Gruppe signifikante geringere Meßwerte im Vergleich zur geschädigten Kontrollgruppe in den Parametern Herzfrequenz, Mittlerer Arterieller Druck, Arterieller Sauerstoffpartialdruck, Exspiratorischer Trachealdruck sowie alveoläre Septendicke aufwiesen. Im Parameter Zentralvenöser Druck wurde ein signifikant höherer Wert festgestellt. Bei der MP-Gruppe hingegen konnten signifikant höhere Meßwerte im Vergleich mit der geschädigten Kontrollgruppe in den Parametern Mittlerer Arterieller Druck und statische Compliance gefunden werden. Die Parameter Arterieller Sauerstoffpartialdruck und alveoläre Septendicke wiesen signifikant geringere Meßwerte auf. Die Ergebnisse lassen folgende Schlußfolgerung zu:

Die sogenannte Pulmonary Administration of Drugs (PAD) von Methylprednisolon bzw. Iloprost mittels Perfluorcarbonen ist möglich. Es können sowohl der PLV als auch der TLV-Modus für die PAD gewählt werden, wobei die TLV weitreicherende Effekt erwarten läßt. Auch wässrige Lösungen werden in hydrophoben Perfluorcarbonen ausreichend distribuiert, um an der Lungenoberfläche zu wirken.

In spite of various therapeutic approaches ARDS is still a disease in which the mortality rate exceeds 50 %. Thus liquid ventilation is considered an innovative therapy. The aim of this study was to enquire into the possibility of intratracheal instillation of soluble drugs in combination with perfluorocarbons. For that purpose a lung injury model in rabbits was chosen. This model resembles the early phase of Acute Respiratory Distress Syndrome (ARDS) in humans. A multiple step procedure was designed; the individual steps consisting of: gas ventilation, induction of acute stabile lung injury, drug administration, partial liquid ventilation, total liquid ventilation, partial liquid ventilation part 2. The test animals were divided into four groups: uninjured control group, injured control group, injured group with Methylprednisolone (MP-group), injured group with Iloprost (ILO-group). All animals underwent the same procedure during which haemodynamics, arterial blood gases, tracheal pressures and compliance have been investigated. Following the experiment a morphometric analysis was performed. We demonstrated that in comparison with the ILO-group the parameters such as heart rate, mean arterial pressure, partial pressure of arterial oxygen, exspiratory tracheal pressure and alveolar septal wall thickness were significantly lower to those of the injured control group. The centralvenous pressure was significantly higher. In contrast the MP-group showed significant higher values than the injured control group in the parameters of mean arterial pressure, and static compliance. The parameters partial pressure of arterial oxygen and alveolar septal wall thickness showed significantly lower values when compared to the injured control group. In conclusion the results are as following:

The so-called pulmonary administration of drugs (PAD) with perfluorocarbons is possible. Either PLV or TLV can be used for PAD, but TLV seems to have a more far reaching effect. Even watery solutions are sufficiently distributed in hydrophobic perfluorocarbons to allow there taking effect on the surface of the lung.