TY  - THES
A1  - Metterlein, Thomas
T1  - Methodische Untersuchungen zur Entwicklung eines minimal-invasiven Tests für die Diagnostik einer Veranlagung zur Malignen Hyperthermie
T1  - Methodical studies to develop a minimally invasive test for the diagnosis of a susceptibility to malignant hyperthermia
N2  - Die Maligne Hyperthermie (MH) ist eine akut lebensbedrohliche subklinische Myopathie. Volatile Anästhetika und depolarisierende Muskelrelaxantien verursachen in der Skelettmuskulatur von Patienten mit entsprechender Veranlagung einen potentiell tödlichen Hypermetabolismus, der durch eine Laktatazidose und eine massive Kohlendioxidproduktion gekennzeichnet ist. Zur Zeit stellt der In-vitro-Kontraktur-Test (IVCT) die beste Möglichkeit der MH-Diagnose dar, allerdings wird hierfür eine offene Muskelbiopsie benötigt. In unsere Studie gingen wir davon aus, dass die intramuskuläre Applikation von Koffein und Halothan den lokalen Laktatspiegel sowie den lokalen Kohlendioxidpartialdruck (pCO2) bei Patienten mit entsprechender Veranlagung im Vergleich zu gesunden Individuen erhöhen würde, ohne eine systemische Nebenwirkung zu induzieren. Ziel sollte dabei sein einen minimal-invasiven Test für die MH-Diagnostik zu entwickeln. Mit Genehmigung der Ethikkommission wurden 6 Probanden mit MH Veranlagung (MHS), 7 ohne entsprechende Veranlagung (MHN) und 7 gesunde Kontrollprobanden ohne MH-Vorgeschichte in der Familie untersucht. PCO2- und Mikrodialysesonden mit einem Zuspritzkatheter wurden ultraschallgesteuert mit mindestens 2 cm Abstand in den Musculus rectus femoris platziert. Nach Äquilibrierung wurden an die Sondensitze jeweils 100 µl Halothan 10% (vol/vol) gelöst in Sojabohnenöl und 500 µl Koffein 80 mM injiziert. Laktat im aufgefangenen Dialysat wurden alle 15 min spektrometrisch bestimmt. PCO2 wurde kontinuierlich aufgezeichnet. Systemisch metabolische und hämodynamische Parameter sowie Schmerz wurden intermittierend aufgezeichnet. Nach Koffein und Halothaninjektion waren die Laktatspiegel in der MHS-Gruppe signifikant höher als in der MHN- oder Kontrollgruppe. Vor Stimulation bestanden keine Unterschiede in der Laktatkonzentration zwischen den Gruppen. PCO2-Messungen nach Injektion von Koffein und Halothan führten in der MHS-Gruppe zu einem signifikant höheren Kohlendioxidpartialdruckanstieg als in der MHN- oder Kontrollgruppe. Höhere Myoglobin- und Kreatinkinasespiegel in der MHS-Gruppe weisen auf eine Rhabdomyolyse in Folge der hypermetabolen Reaktion hin, ohne dass klinisch relevante Nebenwirkungen beobachtet wurden. Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass die intramuskuläre Injektion von Koffein und Halothan einen transienten Anstieg der lokalen Laktat- und PCO2-Konzentration bei MH-Suszeptiblen, nicht aber bei MHN- oder Kontrollindividuen induziert. Ein systemischer Hypermetabolismus sowie andere schwerwiegende Nebenwirkungen wurden durch die lokale Triggerapplikation nicht erzeugt. Der hier dargestellte metabolische Test könnte durch die lokale Stimulation mit Koffein und Halothan eine minimal-invasive Diagnostik der Malignen Hyperthermie ermöglichen.
N2  - Malignant hyperthermia (MH) is an acute life-threatening myopathy. In the skeletal muscle of predisposed patients, volatile anaesthetics and depolarising muscle relaxants induce a potentially lethal uncontrolled hypermetabolism, characterised by lactic acidosis and excessive carbon dioxide production. Presently, the best method for diagnosing MH susceptibility is the in-vitro contracture test (IVCT), which requires an invasive open muscle biopsy. We hypothesized that intramuscular caffeine and halothane application would increase local lactate concentration and carbon dioxide partial pressure (PCO2) in individuals susceptible to MH but not in those who are non-susceptible or in healthy individuals, without initiating systemic side effects. Diagnosis of susceptibility to MH may be possible with this minimally invasive metabolic test. 6 MH susceptible probands (MHS), 7 MH non-susceptible probands (MHN), and 7 healthy controls without personal or family history of MH were studied with the approval of the local ethic committee. PCO2 probes and microdialysis probes with attached microtubing were placed ultrasound guided in the rectus femoris muscle of the thigh at least 2 cm apart. 500 µl caffeine 80 mM and 100 µl of Halothane 10 % (vol/vol), dissolved in soybean oil, were injected to the tip of each probe following equilibration. Spectrophotometry was used to analyze dialysate samples for lactate at 15 minute intervals. PCO2 was recorded continuously. Throughout the experiment, systemic hemodynamic and metabolic parameters, as well as pain, were measured. Local concentrations of lactate in MH-susceptibles were significantly higher than in MH-non-susceptible probands or healthy controls after intramuscular injection of caffeine and halothane respectively. There was no difference between the three study groups in control measurements of lactate before stimulation by halothane or caffeine. PCO2 measurements revealed that local injection of caffeine and halothane leads to a significantly higher PCO2 increase in MH-susceptibles than in MH-non-susceptibles or controls. Higher serum creatine kinase and myoglobin levels in the group of the MH-susceptibles during trigger application may be the result of rhabdomyolsis due to a hypermetabolic reaction. Under the conditions used here, no clinically relevant systemic side-effects were observed. The results of this study demonstrate that local intramuscular caffeine and halothane application induces a transient increase in local lactate and PCO2 in MH susceptible probands but not in MH non-susceptible, nor in healthy control individuals. Systemic hypermetabolic symptoms or other serious side-effects are not induced by local MH trigger application. A metabolic test with local stimulation using caffeine and halothane may allow a minimally invasive test to diagnose MH susceptibility.
KW  - Maligne Hyperthermie
KW  - metabolischer test
KW  - minimal- invasiv
KW  - Laktat
KW  - pCO2
KW  - Malignant hyperthermia
KW  - metabolic test
KW  - minimally invasive
KW  - lactate
KW  - PCO2
Y1  - 2006
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-18841
ER  - 
TY  - THES
A1  - Holzheid, Daniel Mathias
T1  - Verschiedene methodische Ansätze für einen metabolischen Test zur Diagnose einer Maligne-Hyperthermie-Veranlagung in vivo : Unterschiedliche Applikation der Triggersubstanz und Messung des Stoffwechselprodukts über Mikroperfusion oder direkt im Muskel
T1  - Different methods for a metabolic test to diagnose Malignant Hyperthermia susceptibility in vivo : Different ways of caffeine and halothane application and measurement of regional metabolism via microperfusion or directly intramuscular
N2  - Die Maligne Hyperthermie (MH) ist eine potentiell lebensbedrohliche Myopathie. Nach Applikation von Triggersubstanzen wie volatilen Anästhetika oder Succinylcholin kann es bei MH-veranlagten Individuen zu einem Krankheitsbild mit massiv gesteigerten Muskelstoffwechsel mit Hyperkapnie, Azidose und Hyperthermie kommen. Die Diagnose einer Veranlagung zur MH wird im In-vitro-Kontraktur-Test (IVCT) gestellt. In vorliegender Arbeit wird als diagnostische Alternative die minimal-invasive metabolische Stimulation mit intramuskulär appliziertem Halothan und Koffein untersucht. Hierzu wurden mit Zustimmung der Ethikkommission in zwei Protokollen insgesamt 16 MH-positive und 15 MH-negative Probanden untersucht. Im Protokoll 1 (Mikroperfusion) wurden sonographisch gesteuert zwei Mikroperfusionskanülen im M. vastus lateralis platziert und in diese jeweils eine Sonde zur CO2-Messung sowie ein G27-Katheter eingelegt. Nach Äquilibrierung wurden 500 µl Halothan 10 Vol% injiziert, nach Erreichen des maximalen pCO2–Anstiegs mit Ringerlösung gespült und dann nach erneuter Äquilibrierung 500 µl Koffein 80 mmol/l appliziert. Im Protokoll 2 (direkt i.m) wurden die CO2-Messsonde und der G27-Zuspritzkatheter direkt in die Muskulatur eingebracht. Über eine Kanüle wurden nach Äquilibrierung 200 µl Halothan 8 Vol%, über die andere 200 µl Koffein 80 mmol/l in den Muskel appliziert. Die Stoffwechselaktivierung und der damit verbundene CO2-Anstieg wurden aufgezeichnet. Die pCO2-Werte wurden kontinuierlich erfasst. In beiden Protokollen wurden zusätzlich hämodynamische und metabolische Parameter erfasst sowie eine Schmerzmessung durchgeführt. Für die Applikation von Halothan vor Koffein im Protokoll 1 zeigten sich signifikant höhere Anstiegsgeschwindigkeiten bei MH-positiven gegenüber MH-negativen Probanden. Halothan nach Koffein erbrachte ebenfalls signifikant höhere Werte. Nach Stimulation mit Koffein in der maximalen Konzentration zeigten sich keine deutlichen CO2-Anstiege. Im Protokoll 2 konnten für die Applikation von Halothan für die MH-positiven Probanden eine nicht signifikant verschiedene Anstiegsgeschwindigkeit als für die MH-negative Gruppe errechnet werden. Nach Stimulation mit Koffein 80 mmol/l konnte ein signifikant stärkerer maximaler Anstieg von 126 mmHg/h (MHS) gegen 8 mmHg/h (MHN) beobachtet werden. Die vorliegende Arbeit zeigt, dass mittels der lokalen Stimulation und Messung des CO2-Partialdruckes eine Unterscheidung zwischen MH-veranlagten und MH-nichtveranlagten Personen möglich ist. Der metabolische Test kann somit eine Alternative zum invasiveren IVCT darstellen.
N2  - Malignant Hyperthermia (MH) is a potetially life-threatening myopathy. In MH susceptible individuals volatile anaesthetics and succinylcholine may induce hypermetabolism in skeletal muscle with lactic acidosis, excessive carbon dioxide production and consecutive hyperthermia. Susceptibility for MH is diagnosed by means of the in-vitro contracture test (IVCT), which requires an invasive muscle biopsy. We hypothesized that both direct intramuscular application of caffeine and halothane and application via microperfusion catheter with measurement of regional carbon dioxide pressure will allow diagnosing the susceptibility to MH. With approval of the local ethic committee 16 MH susceptible probands (MNS) and 15 MH non-susceptible probands (MHN) were studied in two different protocols. In protocol 1 two microperfusion catheters with attached microtubing and pCO2 probes were placed ultrasound guided in the rectus femoris muscle. After equilibration we injected caffeine 80 Mm in a microperfusion probe followed by ringer solution after maximum pCO2 increase and halothane 10 vol % dissolved in soybean oil after equilibration. In the second catheter caffeine was injected after halothane and ringer solution. pCO2 was recorded continuously. In protocol 2 pCO2 probes and microtubing were placed intramuscularly without microperfusion catheter. Direct injection of caffeine 80 Mm and halothane 8 vol % with continous measurement of pCO2 increase was studied. In both protocols hemodynamic and metabolic parameters as well as pain were measured. Protocol 1 results show that injection of halothane led to a significant higher increase of pCO2 levels in MH susceptible indidviduals. After injection of caffeine 80 Mm no significant increase could be detected. For the direct intramuscular injection in protocol 2 no significant difference between the MHS and MHN individuals was measured. Injection of caffeine showed an significant higher increase in MHS indivisuals ( 126 mmHg/h vs. 8 mmHg/h). This study demonstrates that local intramuscular application of halothane and caffeine can differentiate between MH susceptible and non-susceptible indidviduals. This metabolic test may allow a minimally invasive test to diagnose MH susceptibility.
KW  - Maligne Hyperthermie
KW  - pCO2
KW  - minimal invasiv
KW  - metabolischer Test
KW  - malignant hyperthemia
KW  - pCO2
KW  - minimally invasive
KW  - metablic test
Y1  - 2008
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-27088
ER  -