Zusammenfassung
In der vorliegenden Studie wurden die Effekte von In-vitro-Hämodilution mit Hydroxyethylstärke
(HES) auf die Gerinnung im Vergleich zu In-vivo-Hämodilution mittels Thrombelastographie
(TEG) untersucht. Die In-vivo-Hämodilution erfolgte durch i. v. Infusion von 1000
ml 6 %iger HES-Lösung (2 Präparate mit HES 130/0,4 und ein Präparat mit HES 200/0,5)
innerhalb von 30 min bei gesunden Probanden. Die In-vitro-Hämodilution erfolgte durch
Verdünnung der vor Beginn der Infusion entnommenen Blutproben mit HES bis in vitro
die gleiche Hämoglobinkonzentration erreicht wurde wie am Ende der Infusion (in vivo).
Nach Infusion von HES liegen alle TEG-Parameter im Referenzbereich der Methode. Bei
der parallel vorgenommenen In-vitro-Hämodilution bis zum gleichen Verdünnungsgrad
(d. h. bis zur gleichen Hb- Konzentration) befinden sich hingegen die gemessenen Werte
durchgehend außerhalb des Normbereiches. Bei alleiniger Auswertung der In-vitro-Daten
könnte dementsprechend global eine Beeinträchtigung der Gerinnung durch mittelsubstituierte
HES diagnostiziert werden. Die Reaktionszeit (Koagulationszeit) als Indikator für
die Initiation der Gerinnung weist bei In-vivo-Hämodilution auf eine aktivierte Gerinnung
hin, während in vitro die verlängerte Zeit eher Ausdruck einer verzögerten Gerinnung
darstellt. Unabhängig von den in vitro parallel durchgeführten Vergleichsuntersuchungen
führt die Beurteilung der thrombelastographischen Gerinnungsparameter und der anderen
konventionellen Gerinnungsfaktoren zu dem Ergebnis, dass in vivo nach i. v. Infusion
von 1000 ml einer 6 %igen mittelsubstituierten HES-Lösung (HES 200/0,5 aber auch HES
130/0,4) bei Gesunden erwartungsgemäß eine dilutionsbedingte Veränderung der Gerinnungsparameter
hervorgerufen wird, die Daten können dementsprechend nicht als Hinweis für eine Störung
der Gerinnung durch HES gewertet werden. Die Ergebnisse der Vergleichsuntersuchung
zeigen, dass die Effekte einer Hämodilution mit HES in vivo und in vitro sich qualitativ
und quantitativ unterscheiden und somit nicht übertragbar sind.
Abstract
In the study presented the effects of in vitro hemodilution with HES on coagulation
are compared with the effects of in vivo hemodilution using thrombelastography (TEG).
The in vivo hemodilution was performed by the i. v. infusion of 1000 ml 6 % solution
of hydroxyethyl starch HES (2 formulations with HES 130/0.4 and one formulation with
HES 200/0.5) in healthy volunteers during 30 min. The in vitro hemodilution was performed
with blood samples taken from the volunteers before the infusion was started. These
samples were diluted with HES-solution until the same hemoglobin concentration measured
at the end of the infusion was attained. The in vivo TEG-parameters remained in the
reference range of the method, however all in vitro TEG-parameters are out of the
range of normal values. The isolated interpretation of the in vitro data shows an
impairment of blood coagulation. The shortening of the reaction time as an indicator
for the initiation of blood clotting points to activated coagulation by in vivo hemodilution
with HES, whereas in vitro the prolongation of the reaction time is indicative for
retardation of clotting. The evaluation of the TEG-parameters and of other clotting
parameters determined prior to the beginning of the infusion, at the end of the infusion
and four hours after termination of the infusion of HES 130/0.4 and of HES 200/0.5
to healthy volunteers show alterations of blood coagulation parameters caused mainly
by dilutional effects. The more pronounced alterations found in vitro cannot be interpreted
as impairment of haemostasis in vivo. On the other hand, the likewise haemodilution
in vitro causes an impairment of coagulation. Therefore, the effects of in vitro hemodilution
with HES on coagulation differ qualitatively and quantitatively from the effects of
in vivo hemodilution.
Schlüsselwörter
Hydroxyethylstärke (HES) - Thrombelastographie - In-vitro-Hämodilution - Gerinnungssystem
- Gerinnungsfaktoren
Key words
Hydroxyethyl starch - Thrombelastography - In vitro hemodilution - Clotting system
- Clotting factors
Literatur
1
Boldt J.
Volume replacement in the surgical patient - does the type of solution make a difference?.
Brit J Anesth.
2000;
84
783-793
2
Boldt J, Lehmann A, Römpert R, Haisch G, Isgro F.
Volume therapy with a new Hydroxyethyl Starch solution in sardiac surgical patients
before cardiopulmonary bypass.
J Cardiothorac Vasc Anesth.
2000;
14
264-268
3
Bowbrick V A, Mikhailidis D P, Stansby G.
The use of citrated whole blood in Thrombelasthography.
Anesth Analg.
2000;
90
1086-1088
4
Camenzind V, Bombeli T, Seifert B, Jamnicki M, Popovic D, Pasch T, Spahn D.
citrate storage affects Thrombelastograph analysis.
Anesthesiology.
2000;
92
1242-1249
5
de Jonge E, Levi M.
Effects of different plasma substitutes on blood coagulation: a comparative review.
Crit Care Med.
2001;
29
1261-1267
6
Dietrich W.
Einfluss von kolloidalen Volumenersatzmitteln auf die Blutgerinnung.
Anästhesiol Intensivmed Notfallmed Schmerzther.
1998;
33
266-268
7
Egli G A, Zollinger A, Seifert B, Popovic D, Pasch T, Spahn D R.
Effect of progressive haemodilution with hydroxyethyl starch, gelatin and albumin
on blood coagulation.
Brit J Anaesth.
1997;
78
684-689
8
Entholzner E K, Mielke M M, Calatzis A N, Feyh J, Hipp R, Hargasser S R.
Coagulation effects of recently developed hydroxyethyl starch (HES 130/0,4) compared
to hydroxyethyl starches with higher molecular weight.
Acta Anaesthesiol Scand.
2000;
44
1116-1121
9
Förster H, Krech I, Asskali F.
Nierenschwelle für Hydroxyethylstärke. Einfluss von Molekülgröße auf die Verweildauer
im Gefäßsystem.
Krankenhauspharmazie.
1999;
20
476-484
10
Franz A, Bräunlich P, Gamsjäger T, Felfernig M, Gustorff B, Kozek-Langenecker S A.
The effects of hydroxyethyl starches of varying molecular weights on platelet function.
Anesth Analg.
2001;
92
1402-1407
11
Franz R C, Coetzee W JC.
The thrombelastographic diagnosis of hemostatic Defects.
Surg Ann.
1981;
13
75-107
12
Gallandat Huet R CG, Siemons A W, Baus D, van Rooyen-Butijn W T, Haagenaars J AM,
van Oeveren W, Bepperling F.
A novel Hydtroxyethyl Starch (Voluven) for effective perioperative plasma volume substitution
in cardiac surgery.
Can J Anesth.
2000;
47
1207-1215
13
Jamnicki M, Bombeli T, Seifert B, Zollinger A, Camenzind V, Pasch T, Spahn D.
Low and medium-molecular-weight Hydroxyethyl Starches. Comparison of their effects
on blood coagulation. Anesthesiology.
Anaesthesiology.
2000;
93
1231-1237
14
Jamnicki M, Zollinger A, Seifert B, Popovic D, Pasch T, Spahn D R.
Compromised blood coagulation: A in vitro comparison of hydroxyethyl starch 130/0,4
and hydroxyethyl starch 200/0,5 using thrombelastography.
Anaesth Analg.
1998;
87
989-999
15
Laxenaire M C, Charpentier C, Feldmann L. et le Groupe Francais d'Etude de la Tolerance
de Substituts Plasmatique .
Réaction anaphylactoides aux substituts colloidaux du plasma: incidence, facteurs
de risque, mecanismes.
Ann Fr Anaesth Réanim.
1994;
13
301-310
16
Lehmann G, Asskali F, Förster H.
Unterschiede der für das v.-Willebrand-Syndrom relevanten Gerinnungsparameter nach
Mehrfachinfusion von HES (130/0,4) und HES (200/0,5) an gesunden Freiwilligen.
Anaesthesiologie und Intensivmedizin.
2000;
41
350
17
Lehmann G, Asskali F, Förster H.
Verhalten der Gerinnungsparameter Quick, PTT, TZ und Fibrinogen nach Mehrfachinfusion
einer niedermolekularen Hydroxyethylstärke (70/0,5) bei 8 männlichen Freiwilligen.
Anästhesiol Intensivmed Notfallmed Schmerzther.
1998;
33
S168
18
Mortier E, Ongenae M, De Baerdemaeker L, Den Blauwen N, van Aken J, Rolly G.
In vitro evaluation of the effect of profound haemodilution with hydroxyethyl starch
6 %, modified fluid gelatin 4 % and dextran 40 10 % on coagulation profile as measured
by thrombelastography.
Anaesthesia.
1997;
52
1061-1064
19
Nielsen V G, Baird M S.
Extreme hemodilution in rabbits: An in vitro and in vivo thrombelastographic analysis.
Anesth Analg.
2000;
90
541-545
20
Niemi T T, Kuitunen A H.
Hydroxyethyl Starch impairs in vitro coagulation.
Acta Anaesthesiol Scand.
1998;
42
1104-1109
21
Petroianu G A, Liu J, Maleck W H, Mattinger C, Bergler W F.
The effect of in vitro hemodilution with Gelatin, Dextran, Hydroxyethyl Starch, or
Ringer's Solution on Thrombelastograph.
Anesth Analg.
2000;
90
795-800
22
Ruttmann T G, James M FM, Aronson I.
In vivo investigation into the effects of haemodilution with hydroxyethyl starch (200/0,5)
and normal saline on coagulation.
Brit J Anaesth.
1998;
80
612-616
23
Ruttmann T G, James M FM, Viljoen J F.
Haemodilution induces a hypercoagulable state.
Brit J Anaesth.
1996;
76
412-414
24
Ruttmann T G, James M FM.
Haemodilution and coagulation.
Anästhesiol Intensivmed Notfallmed Schmerzther.
2000;
35
707-709
25
Sefrin P, Rauch S, Ziegelmeyer C.
Changes in blood coagulation in treatment with hydroxyethyl starch.
Anaesthesiol Reanim.
1998;
23
149-156
26
Stoll M, Treib J, Schenk J F, Windisch F, Haas A, Wenzel E, Schimrigk K.
No coagulation disorders under high-dose volume therapy with low-molecular-weight
Hydroxyethyl Starch.
Haemostasis.
1997;
27
251-258
27
Tobias M D, Wambold D, Pilla M A, Greer F.
Differential effects of serial hemodilution with Hydroxyethyl Starch, Albumin, and
0.9 % Saline on whole blood coagulation.
J Clin Anesth.
1998;
10
366-371
28
Treib J, Haas A, Pindur G.
Coagulation disorders caused by hydroxyethyl starch.
Thromb Haemost.
1997;
78
974-983
29
Tuman K J, Spiess B D, Mc Carthy R J, Ivankovich A D.
Effects of progressive blood loss on coagulation as measured by Thrombelastography.
Anesth Analg.
1987;
66
856-863
30
Warren B B, Durieux M E.
Hydroxyethyl Starch: Safe or not?.
Anaesth Analg.
1997;
84
206-212
Dr. phil. nat. F. Asskali
Exp. Anaesthesiologie
Theodor-Stern-Kai 7
60590 Frankfurt
eMail: asskali@em.uni-frankfurt.de