Frank Bremer

Coincidence of pro- and anti-inflammatory responses in the early phase of severe sepsis: Longitudinal study of mononuclear histocompatibility leukocyte antigen-DR expression, procalcitonin, C-reactive protein, and changes in T-cell subsets in septic and postoperative patients.

ObjectiveTo determine the time course of histocompatibility leukocyte antigen (HLA)-DR expression in peripheral blood mononuclear cells and their relationship to markers of inflammation, organ function, and outcome during severe sepsis. DesignProspective, longitudinal study. SettingUniversity hospital intensive care unit. PatientsTwenty-three postoperative patients with severe sepsis and 26 patients with uneventful postoperative course as well as 24 healthy, age-matched subjects. InterventionsSerum procalcitonin was determined by using an immunochemiluminescence assay, and C-reactive protein and leukocyte antigens were determined by using flow cytometry over 14 days in parallel with clinical data collection. Measurements and Main ResultsDespite a relative lymphopenia, absolute lymphocyte counts and CD4+/CD8+ T-cell ratio in septic patients were significantly elevated above normal. Particularly, CD4+ and CD8+ T-cell counts in nonsurvivors of sepsis were approximately twice as high as those of survivors. Significantly decreased monocytic HLA-DR expression was observed in both survivors and nonsurvivors at the onset of severe sepsis. Percentages of HLA-DR+ lymphocytes, however, were significantly increased during sepsis, especially in nonsurvivors. Whereas survivors of sepsis showed a continuous recovery of monocytic HLA-DR expression to ≥70% within 10 days, nonsurvivors were characterized by a second decrease in monocytic HLA-DR expression after day 7 or a permanent suppression (<40%). Peak of systemic inflammatory reaction, documented by maximum serum concentrations of procalcitonin and C-reactive protein, coincided with the nadir of monocytic HLA-DR expression. Moreover, procalcitonin and C-reactive protein as well as scores on the Acute Physiology and Chronic Health Evaluation II and Sepsis Organ Failure Assessment were inversely correlated with the monocytic HLA-DR expression. ConclusionsDecreases in monocytic HLA-DR expression occurred simultaneously with signs of hyperinflammation as early as the onset of severe sepsis and usually developed in opposite directions than inflammatory markers and sepsis severity scores.

Pharmacokinetics of meropenem in critically ill patients with acute renal failure undergoing continuous venovenous hemofiltration

Meropenem is a broad‐spectrum antibiotic used for severe infections. In patients with chronic end‐stage renal failure, meropenem clearance is reduced and doses must be adjusted according to the creatinine clearance. The aim of this study was to assess pharmacokinetic data of meropenem in patients with acute renal failure and to determine the amount of drug removed by continuous venovenous hemofiltration, an often‐used renal replacement therapy in patients with acute renal failure.

Prazision von target-controlled infusion (TCI) mit zwei unterschiedlichen Propofolformulierungen

ZusammenfassungHintergrund„Target controlled infusion“ (TCI) von Propofol war zunächst nur mit kodierten Fertigspritzen für das System Disoprifusor® möglich. Neuere TCI-Systeme erlauben den Einsatz beliebiger Propofolformulierungen. Wir haben die Präzision einer TCI sowie die Pharmakokinetik für zwei unterschiedliche Propofolformulierungen untersucht.Material und MethodenZehn Probanden erhielten Disoprivan® 1% und Propofol 1% MCT Fresenius® als TCI unter Verwendung des Disoprifusor®-Modells. Der Vorhersagefehler der TCI wurde aus gemessenen arteriellen Konzentrationen bestimmt und die Pharmakokinetik mit einem Drei-Kompartiment-Modell analysiert.ErgebnisseDer mittlere Fehler und der mittlere absolute Fehler waren -1,4% und 23,3% für Disoprivan® 1% sowie -5,9% und 17,8% für Propofol 1% MCT Fresenius®. Die beiden Propofolformulierungen zeigten gleiche Pharmakokinetik mit einem kleineren Verteilungsvolumen als zur TCI-Steuerung verwendet.SchlussfolgerungenDas Disoprifusor®-Modell kann auch mit Propofol 1% MCT Fresenius® verwendet werden. Das große Verteilungsvolumen dieses Modells kann zu einem Überschießen der Konzentration führen.AbstractBackgroundTarget-controlled infusion (TCI) of propofol was initially realized as a device for prefilled syringes (Diprifusor®). New TCI systems can be used with any propofol formulation. We compared two different propofol formulations with respect to accuracy of TCI and pharmacokinetics.Materials and methodsA total of 10 volunteers received Diprivan® 1% and Propofol 1% MCT Fresenius® as TCI using the pharmacokinetic model of the Diprifusor®. The prediction error was determined from measured arterial concentrations. A three-compartment model was fitted to the concentration data.ResultsThe median prediction error and the median absolute prediction error were -1.4% and 23.3% for Diprivan®, and -5.9% and 17.8% for Propofol Fresenius®. The drugs did not differ in pharmacokinetics but showed a smaller central volume of distribution than used for infusion control.ConclusionsThe pharmacokinetic model of Diprifusor® can also be used for TCI of Propofol Fresenius®. The large volume of distribution in this model may cause an overshoot in concentration.

Impact of the CYP3A5 genotype on midazolam pharmacokinetics and pharmacodynamics during intensive care sedation.

ObjectiveInformation is lacking on whether the CYP3A5 genotype affects the disposition and effects of midazolam during the long-term intensive care sedation of patients. This study was undertaken to estimate whether the CYP3A5 genotype can explain a relevant portion of pharmacokinetic interindividual variability.MethodsWe determined the CYP3A5 genotype in 71 Caucasian patients who underwent long-term sedation during intensive care treatment. We then assessed the relation between the genotype and both the plasma concentrations of midazolam and 1′-OH-midazolam in 645 plasma samples and the simultaneously estimated Ramsay sedation score, both of which were recorded during routine midazolam drug monitoring.ResultsEight patients had the CYP3A5*1/*3 genotype and 63 patients the CYP3A5*3/*3 genotype. The concentration–dose ratio [C/D; plasma concentration of midazolam (ng/ml) divided by the rate of infusion (mg/h); expressed as the mean (95% confidence interval)] was 87.4 (70.8, 108.9) for the *3/*3 patients and 79.0 (48.9, 129.0) for *1/*3 patients. The corresponding data for infusion rate (IR; in mg/h), Ramsay score (RS) and the ratio 1′-OH-midazolam concentration/midazolam concentration (ROH) for *3/*3 and *1/*3 patients were IR 7.4 (6.2, 8.6) vs. 11.4 (4.9, 17.9), RS 5.4 (5.2, 5.6) vs. 5.3 (4.2, 6.0) and ROH 0.11 (0.09, 0.13) vs. 0.17 (0.11, 0.26), respectively.ConclusionsThe CYP3A5*1/*3 genotype did not lead to an apparently lower midazolam concentration/dose ratio or Ramsay score values. As the present sedation procedure during intensive care therapy may be described as a physician closed-loop titration towards Ramsay scores of 4 ± 1, our data do not indicate that prior determination of the genotype will result in better care or economic savings.

Prothrombinzeit und Thromboplastinzeit

ZusammenfassungEine schnelle und zuverlässige Bestimmung der aktuellen Gerinnung ist bei ausgeprägten Blutverlusten von großer Bedeutung. Die Messung relevanter Gerinnungsparameter im Krankenhauslabor dauert in der Regel zu lange, um im Notfall zur Therapiesteuerung herangezogen werden zu können. Methodik: Wir haben bei herz- und abdominalchirurgischen Patienten die Prothrombinzeit (PT) und die Aktivierte Partielle Thromboplastinzeit (APTT) sowohl mit einem bettseitigen, laserphotometrischen Gerinnungsmonitor (OCT) (CoaguChek Plus®, Boehringer Mannheim) als auch im Zentrallabor (LAB) (Thromborel S bzw. Pathromtin, KC 40, Centeon) bestimmt. Ergebnisse: OCT- und LAB-Werte korrelieren bei der PT- und APTT-Messung hochsignifikant (r=0,92 bzw. r=0,91; p=0,0001). Biasanalysen zeigen eine für klinisch relevante Fragestellungen akzeptable Übereinstimmung zwischen OCT- und LAB-System, sowohl bei der PT als auch bei der APTT (relativer Fehler: 14,6% bzw. 12%). Mit dem getesteten OCT-System stehen PT und APTT innerhalb von 3 min, d.h. ca. 40 min früher zur Verfügung als bei einer Notfallbestimmung im Zentrallabor. Schlußfolgerung: On-site Messungen der Gerinnung gestatten somit auch perioperativ eine rationale Indikationsstellung sowie eine bessere Steuerung einer Substitutions- bzw. Antikoagulationstherapie und können so zur Kosteneinsparung beitragen.AbstractTurnaround time for analysis of prothrombin time (PT) and activated partial thromboplastin time (APTT) by standard laboratory methods ranges between 40 min and several hours. The delay in obtaining the test results limits their clinical utility for treatment of perioperative coagulation disorders and adequate anti-coagulation therapy. In this study, we compared on-site coagulation testing (OCT) of whole blood, which takes about 3 min, with standard laboratory plasma coagulation tests by our institutional laboratory (LAB) to assess the accuracy of the OCT in a clinical setting (abdominal and postcardiac surgery). Methods. PT of 62 patients with abdominal surgery was measured intra- and postoperatively using both LAB (KC 40, Thromborel S, Centeon) and OCT (CoaguChek Plus®, Boehringer Mannheim) systems. APTT was determined by LAB- (KC 40, Pathromtin, Centeon) and OCT-methods in 53 patients who underwent cardiac surgery requiring cardiopulmonary bypass. Results. Linear regression demonstrated a strong and significant (p=0.0001) correlation of OCT- and LAB-determinations both for PT (r=0.92) and APTT (r=0.91). For PT testing, bias analyses showed an agreement between OCT- and LAB-International Normalized Ratio (INR) (bias=0.24; relative error =14.6%) that was considered clinically acceptable, with 95% of the INR-differences lying between −0,26 and +0,74 (mean± 2 SD). Although commercial APTT-reagents usually differ in their sensitivity to heparin, we also found an acceptable agreement between OCT- and LAB-APTT values (bias= 6.7 s±22 s; mean±2 SD; relative error=12%). Conclusion. On-site coagulation monitoring provides a rapid, convenient, and accurate assessment of coagulation that can both guide specific anti-coagulation therapy and optimize therapy control of coagulation disorders after cardiac and abdominal operations. As a consequence, OCT offers a valuable tool to reduce the inappropriate use of fresh frozen plasma and to improve cost-effectiveness.

Prothrombinzeit und Thromboplastinzeit On-site Messung der Prothrombinzeit und der Aktivierten Partiellen Thromboplastinzeit bei operativen Eingriffen mittels Laserphotometrie

ZusammenfassungEine schnelle und zuverlässige Bestimmung der aktuellen Gerinnung ist bei ausgeprägten Blutverlusten von großer Bedeutung. Die Messung relevanter Gerinnungsparameter im Krankenhauslabor dauert in der Regel zu lange, um im Notfall zur Therapiesteuerung herangezogen werden zu können. Methodik: Wir haben bei herz- und abdominalchirurgischen Patienten die Prothrombinzeit (PT) und die Aktivierte Partielle Thromboplastinzeit (APTT) sowohl mit einem bettseitigen, laserphotometrischen Gerinnungsmonitor (OCT) (CoaguChek Plus®, Boehringer Mannheim) als auch im Zentrallabor (LAB) (Thromborel S bzw. Pathromtin, KC 40, Centeon) bestimmt. Ergebnisse: OCT- und LAB-Werte korrelieren bei der PT- und APTT-Messung hochsignifikant (r=0,92 bzw. r=0,91; p=0,0001). Biasanalysen zeigen eine für klinisch relevante Fragestellungen akzeptable Übereinstimmung zwischen OCT- und LAB-System, sowohl bei der PT als auch bei der APTT (relativer Fehler: 14,6% bzw. 12%). Mit dem getesteten OCT-System stehen PT und APTT innerhalb von 3 min, d.h. ca. 40 min früher zur Verfügung als bei einer Notfallbestimmung im Zentrallabor. Schlußfolgerung: On-site Messungen der Gerinnung gestatten somit auch perioperativ eine rationale Indikationsstellung sowie eine bessere Steuerung einer Substitutions- bzw. Antikoagulationstherapie und können so zur Kosteneinsparung beitragen.AbstractTurnaround time for analysis of prothrombin time (PT) and activated partial thromboplastin time (APTT) by standard laboratory methods ranges between 40 min and several hours. The delay in obtaining the test results limits their clinical utility for treatment of perioperative coagulation disorders and adequate anti-coagulation therapy. In this study, we compared on-site coagulation testing (OCT) of whole blood, which takes about 3 min, with standard laboratory plasma coagulation tests by our institutional laboratory (LAB) to assess the accuracy of the OCT in a clinical setting (abdominal and postcardiac surgery). Methods. PT of 62 patients with abdominal surgery was measured intra- and postoperatively using both LAB (KC 40, Thromborel S, Centeon) and OCT (CoaguChek Plus®, Boehringer Mannheim) systems. APTT was determined by LAB- (KC 40, Pathromtin, Centeon) and OCT-methods in 53 patients who underwent cardiac surgery requiring cardiopulmonary bypass. Results. Linear regression demonstrated a strong and significant (p=0.0001) correlation of OCT- and LAB-determinations both for PT (r=0.92) and APTT (r=0.91). For PT testing, bias analyses showed an agreement between OCT- and LAB-International Normalized Ratio (INR) (bias=0.24; relative error =14.6%) that was considered clinically acceptable, with 95% of the INR-differences lying between −0,26 and +0,74 (mean± 2 SD). Although commercial APTT-reagents usually differ in their sensitivity to heparin, we also found an acceptable agreement between OCT- and LAB-APTT values (bias= 6.7 s±22 s; mean±2 SD; relative error=12%). Conclusion. On-site coagulation monitoring provides a rapid, convenient, and accurate assessment of coagulation that can both guide specific anti-coagulation therapy and optimize therapy control of coagulation disorders after cardiac and abdominal operations. As a consequence, OCT offers a valuable tool to reduce the inappropriate use of fresh frozen plasma and to improve cost-effectiveness.

Evaluierung von Ansätzen der Bewegungs-detektion und -Verfolgung sedierter Patienten

Die vorgestellte Arbeit beschreibt einen bildbasierten Ansatz zur Erkennung, Lokalisation und Verfolgung von Bewegungen von Hande und Kopfes eines sedierten Patienten im Bett einer Intensivstation. Im Rahmen einer Erststudie mit 16 Bildsequenzen wird gezeigt, dass es mit einem zweistufigen Ansatz moglich ist, zum einen Aktivitaten des Kopfes und der Hande zu erkennen und zu lokalisieren; und zum anderen diese Bewegungen in Form von 2-D-Trajektorien zu beschreiben. Wahrend fur die Bewegungserkennung ein modifiziertes Differenzbildverfahren zum Einsatz kommt, wird das Verfolgen von Handen und Kopf mittels einer Kombination aus Blockvergleich und Gesichtsmodell erreicht. Fernziel des beschriebenen Ansatzes ist die Korrelation der erfassten Bewegungen mit anderen Vitalparametern (Atmung, EKG, EGG, SpO 2 etc.) zur Bestimmung der Sedationstiefe und -qualitat in der Anasthesie.

[Prothrombin time and thromboplastin time. On-site measurement of the prothrombin time and activated partial thromboplastin time of surgical patients with laser photometry].

ZusammenfassungEine schnelle und zuverlässige Bestimmung der aktuellen Gerinnung ist bei ausgeprägten Blutverlusten von großer Bedeutung. Die Messung relevanter Gerinnungsparameter im Krankenhauslabor dauert in der Regel zu lange, um im Notfall zur Therapiesteuerung herangezogen werden zu können. Methodik: Wir haben bei herz- und abdominalchirurgischen Patienten die Prothrombinzeit (PT) und die Aktivierte Partielle Thromboplastinzeit (APTT) sowohl mit einem bettseitigen, laserphotometrischen Gerinnungsmonitor (OCT) (CoaguChek Plus®, Boehringer Mannheim) als auch im Zentrallabor (LAB) (Thromborel S bzw. Pathromtin, KC 40, Centeon) bestimmt. Ergebnisse: OCT- und LAB-Werte korrelieren bei der PT- und APTT-Messung hochsignifikant (r=0,92 bzw. r=0,91; p=0,0001). Biasanalysen zeigen eine für klinisch relevante Fragestellungen akzeptable Übereinstimmung zwischen OCT- und LAB-System, sowohl bei der PT als auch bei der APTT (relativer Fehler: 14,6% bzw. 12%). Mit dem getesteten OCT-System stehen PT und APTT innerhalb von 3 min, d.h. ca. 40 min früher zur Verfügung als bei einer Notfallbestimmung im Zentrallabor. Schlußfolgerung: On-site Messungen der Gerinnung gestatten somit auch perioperativ eine rationale Indikationsstellung sowie eine bessere Steuerung einer Substitutions- bzw. Antikoagulationstherapie und können so zur Kosteneinsparung beitragen.AbstractTurnaround time for analysis of prothrombin time (PT) and activated partial thromboplastin time (APTT) by standard laboratory methods ranges between 40 min and several hours. The delay in obtaining the test results limits their clinical utility for treatment of perioperative coagulation disorders and adequate anti-coagulation therapy. In this study, we compared on-site coagulation testing (OCT) of whole blood, which takes about 3 min, with standard laboratory plasma coagulation tests by our institutional laboratory (LAB) to assess the accuracy of the OCT in a clinical setting (abdominal and postcardiac surgery). Methods. PT of 62 patients with abdominal surgery was measured intra- and postoperatively using both LAB (KC 40, Thromborel S, Centeon) and OCT (CoaguChek Plus®, Boehringer Mannheim) systems. APTT was determined by LAB- (KC 40, Pathromtin, Centeon) and OCT-methods in 53 patients who underwent cardiac surgery requiring cardiopulmonary bypass. Results. Linear regression demonstrated a strong and significant (p=0.0001) correlation of OCT- and LAB-determinations both for PT (r=0.92) and APTT (r=0.91). For PT testing, bias analyses showed an agreement between OCT- and LAB-International Normalized Ratio (INR) (bias=0.24; relative error =14.6%) that was considered clinically acceptable, with 95% of the INR-differences lying between −0,26 and +0,74 (mean± 2 SD). Although commercial APTT-reagents usually differ in their sensitivity to heparin, we also found an acceptable agreement between OCT- and LAB-APTT values (bias= 6.7 s±22 s; mean±2 SD; relative error=12%). Conclusion. On-site coagulation monitoring provides a rapid, convenient, and accurate assessment of coagulation that can both guide specific anti-coagulation therapy and optimize therapy control of coagulation disorders after cardiac and abdominal operations. As a consequence, OCT offers a valuable tool to reduce the inappropriate use of fresh frozen plasma and to improve cost-effectiveness.