Martin Hager

• Die maligne Hyperthermie (MH) ist eine akute, lebensbedrohliche Erkrankung, die bei disponierten Patienten durch Exposition mit volatilen Anästhetika und depolarisierenden Muskelrelaxantien ausgelöst wird. Sie zeigt sich in einer unkontrollierten Stoffwechselsteigerung mit Laktatazidose und Kohlendioxidanstieg. Der bisherige Goldstandard der MH-Diagnostik ist der In-vitro Kontrakturtest (IVCT), dessen Nachteile allerdings in seiner Invasivität und der damit verbundenen Belastung für den Patienten, seinem finanziellen und zeitlichen Aufwand,Die maligne Hyperthermie (MH) ist eine akute, lebensbedrohliche Erkrankung, die bei disponierten Patienten durch Exposition mit volatilen Anästhetika und depolarisierenden Muskelrelaxantien ausgelöst wird. Sie zeigt sich in einer unkontrollierten Stoffwechselsteigerung mit Laktatazidose und Kohlendioxidanstieg. Der bisherige Goldstandard der MH-Diagnostik ist der In-vitro Kontrakturtest (IVCT), dessen Nachteile allerdings in seiner Invasivität und der damit verbundenen Belastung für den Patienten, seinem finanziellen und zeitlichen Aufwand, sowie der schlechten Standardisierbarkeit liegen. Ein weniger invasives und aufwendiges Verfahren ist somit ein vordringlicher Gegenstand anästhesiologischer Forschung. Wir nahmen an, dass die lokale, intramuskuläre Applikation von Halothan und Koffein bei MH-Veranlagten einen signifikant stärkeren lokalen Anstieg der Laktat- und Kohlendioxidkonzentration auslöst als bei MH nicht veranlagten Probanden, ohne dass dieser Anstieg mit systemischen Nebenwirkungen einhergeht. Mit diesem minimal-invasiven Verfahren sollte die Diagnose einer MH-Veranlagung möglich sein. Mit Genehmigung der örtlichen Ethikkommission wurden bei 22 MH veranlagten Probanden (MHS [MH-suseptible]), 24 MH nicht veranlagten Probanden (MHN [MH-nonsusceptible]) und 7 Kontrollprobanden ohne persönliche oder familiäre MH-Vorgeschichte drei modifizierte Mikrodialyse (MD) -Sonden und eine CO2-Partialdruckmesssonde im M. rectus femoris des Oberschenkels platziert. Nach Äquilibrierung wurde an die Spitze der ersten MD-Sonde 250 µl 80 mM Koffein injiziert. Die zweite doppelläufige MD-Sonde wurde mit 300 µl Halothan 10 Vol% gelöst in Sojabohnenöl perfundiert. Die dritte MD-Sonde diente zur Kontrollmessung. Im Dialysat wurde jeweils Laktat photospektrometrisch bestimmt. An die Spitze der CO2-Partialdruckmesssonde wurde 500 µl 80 mM Koffein appliziert und der CO2-Partialdruck fortlaufend gemessen. Systemische hämodynamische und metabolische Parameter sowie das Schmerzempfinden des Probanden (mittels visueller Analogskala) wurden kontinuierlich gemessen. Bei gleichen Ausgangswerten führte die lokale, intramuskuläre Applikation von Koffein bzw. Halothan bei MHS-Probanden zu einem signifikant stärkeren Laktatanstieg im Vergleich zu MHN- und Kontrollprobanden. Die Messungen der intraindividuellen Kontrollsonde unterschieden sich nicht signifikant innerhalb der drei Gruppen. Die CO2-Partialdruckmessung ergab, dass sich bei gleichen Ausgangswerten der Partialdruckanstieg nach lokaler Applikation von Koffein bei den MHS-Probanden signifikant vom Anstieg bei den MHN- und Kontrollprobanden unterschied. Als Zeichen der abgelaufenen Stoffwechselreaktion waren das Serum-Myoglobin, die Serum-Kreatinkinase und das Schmerzgefühl bei den MHS-Probanden signifikant höher als bei MHN- und Kontrollprobanden. Systemische hämodynamische und metabolische Parameter blieben bei allen drei Probandengruppen im Normbereich. Somit konnte gezeigt werden, dass die lokale, intramuskuläre Stimulation mit Koffein und Halothan nur bei MH-Veranlagten die lokale Laktat- und Kohlendioxidkonzentration signifikant erhöht, ohne dass dies mit systemischen Nebenwirkungen einhergeht. Die vorgestellten Ergebnisse zeigen erstmals, dass ein minimal-invasives Verfahren in Form eines metabolischen Provokationstests zur Diagnose einer maligne-Hyperthermie-Veranlagung möglich ist.…
• Malignant hyperthermia (MH) is an acute life-threatening myopathy. Volatile anaesthetics and depolarising muscle relaxants induce in predisposed patients a potentially lethal uncontrolled hypermetabolism in skeletal muscle with lactic acidosis and excessive carbon dioxide production. So far, the “gold standard” 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 andMalignant hyperthermia (MH) is an acute life-threatening myopathy. Volatile anaesthetics and depolarising muscle relaxants induce in predisposed patients a potentially lethal uncontrolled hypermetabolism in skeletal muscle with lactic acidosis and excessive carbon dioxide production. So far, the “gold standard” 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 pressure (pCO2) in individuals susceptible to MH but not in those who are non-susceptible to MH or in healthy individuals without initiating systemic side effects. This minimally invasive test might allow diagnosing the susceptibility to MH. With approval of the local ethic committee 22 MH susceptible probands (MHS), 24 MH non-susceptible probands and 7 healthy controls without personal or family history of MH were studied. A pCO2 probe with attached microtubing and three microdialysis (MD) probes for lactate measurements were placed in the rectus femoris muscle of the thigh at least 3 cm apart. Following equilibration, 250 µl caffeine 80 mM were injected to the tip of the first MD probe. The second modified MD probe was perfused with 300 µl halothane 10 vol % dissolved in soybean oil. The third MD probe served as control. Dialysate samples were analysed for lactate spectrophotometrically. For pCO2 measurement, 500 µl caffeine 80 mM were injected to the tip of the pCO2 probe and pCO2 was recorded continuously. Throughout the experiment systemic hemodynamic and metabolic parameters as well as pain were measured. Local intramuscular injection of caffeine and halothane, respectively, increased local concentrations of lactate in MH-susceptibles significantly higher than in MH-non-susceptible probands or healthy controls. Control measurements of lactate in the same muscle before stimulation by halothane or caffeine did not differ between the three study groups. PCO2 measurements revealed that local injection of caffeine leads to a significantly higher pCO2 increase in MH-susceptibles than in MH-non-susceptibles or controls. Higher serum creatine kinase and myoglobine as well as more pain in the group of the MH-susceptibles during trigger application may be the result of a hypermetabolic reaction . No clinically relevant systemic side-effects were seen under the conditions used here. The results of this study demonstrate for the first time 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. Local MH trigger application does not lead to systemic hypermetabolic symptoms or other serious side-effects. The results of this study demonstrate for the first time that a metabolic test with local stimulation with caffeine and halothane may allow a minimally invasive test to diagnose MH susceptibility.…