Pain measurement and management in elderly patients : Clinical studies in long term hospital care and after cardiac surgery

The proportion of patients over 75 years of age, receiving all different types of healthcare, is constantly increasing. The elderly undergo surgery and anaesthetic procedures more often than middle-aged patients. Poor pain management in the elderly is still an issue. Although the elderly consumes the greatest proportion of prescribed medicines in Western Europe, most clinical pharmacological studies have been performed in healthy volunteers or middle-aged patients. The aim of this study was to investigate pain measurement and management in cognitively impaired patients in long term hospital care and in cognitively normal elderly patients after cardiac surgery. This thesis incorporated 366 patients, including 86 home-dwelling or hospitalized elderly with chronic pain and 280 patients undergoing cardiac surgery with acute pain. The mean age of patients was 77 (SD ± 8) years and approximately 8400 pain measurements were performed with four pain scales: Verbal Rating Scale (VRS), the Visual Analogue Scale (VAS), the Red Wedge Scale (RWS), and the Facial Pain Scale (FPS). Cognitive function, depression, functional ability in daily life, postoperative sedation and postoperative confusion were assessed with MMSE, GDS, Barthel Index, RASS, and CAM-ICU, respectively. The effects and plasma concentrations of fentanyl and oxycodone were measured in elderly (≥ 75 years) and middle-aged patients (≤ 60 years) and the opioid-sparing effect of pregabalin was studied after cardiac surgery. The VRS pain scores after movement correlated with the Barthel Index. The VRS was most successful in the groups of demented patients (MMSE 17-23, 11-16 and ≤ 10) and in elderly patients on the first day after cardiac surgery. The elderly had a higher plasma concentration of fentanyl at the end of surgery than younger patients. The plasma concentrations of oxycodone were comparable between the groups. Pain intensity on the VRS was lower and the sedation scores were higher in the elderly. Total oxycodone consumption during five postoperative days was reduced by 48% and the CAM-ICU scores were higher on the first postoperative day in the pregabalin group. The incidence of postoperative pain during movement was lower in the pregabalin group three months after surgery. This investigation demonstrates that chronic pain did not seem to impair daily activities in home-dwelling Finnish elderly. The VRS appeared to be applicable for elderly patients with clear cognitive dysfunction (MMSE ≤17) and it was the most feasible pain scale for the early postoperative period after cardiac surgery. After cardiac surgery, plasma concentrations of fentanyl in elderly were elevated, although oxycodone concentrations were at similar level compared to middle-aged patients. The elderly had less pain and were more sedated after doses of oxycodone. Therefore, particular attention must be given to individual dosing of the opioids in elderly surgical patients, who often need a smaller amount for adequate analgesia than middle-aged patients. The administration of pregabalin reduced postoperative oxycodone consumption after cardiac surgery. Pregabalin-treated patients had less confusion, and additionally to less postoperative pain on the first postoperative day and during movement at three months post-surgery. Pregabalin might be a new alternative as analgesic for acute postoperative and chronic pain management in the elderly. Its clinical role and safety remains to be verified in large-scale randomized and controlled studies. In the future, many clinical trials in the older category of patients will be needed to facilitate improvements in health care methods.

Sydämen hypertrofian ja kroonisen vajaatoiminnan farmakologinen hoito

Sydämen krooninen vajaatoiminta on merkittävä maailmanlaajuinen ongelma. Se on erilaisten sydän- ja verisuonisairauksien aiheuttama monimuotoinen oireyhtymä. Sydämen vasemman kammion hypertrofia eli sydämen seinämien paksuuntuminen on yksi keskeinen tekijä, joka voi olla sydämen vajaatoiminnan taustalla. Kohonnut verenpaine on yleisin syy, joka johtaa sydänlihaksen paksuuntumiseen. Tämä johtaa sydämen pumppaustoiminnan häiriintymiseen, erilaisten neurohormonaalisten mekanismien aktivaatioon ja edelleen sydämen vajaatoimintaan. Sydämen vajaatoiminnan neurohormonaalisista mekanismeista tärkeimmät ovat reniini-angiotensiini-aldosteroni-järjestelmän ja sympaattisen hermoston aktivaatio, sydämen rakenteiden uudelleenmuovautuminen, sydänlihassolujen apoptoosi ja systeeminen tulehdustila. Sydämen hypertrofiaa ja sen syntymistä pyritään estämään kohonneen verenpaineen lääkehoidolla. Reniini-angiotensiini-aldosteronijärjestelmällä on keskeinen merkitys sydämen vajaatoiminnassa. Sydämen vajaatoiminnan ennusteeseen vaikuttavista lääkeaineista angiotensiinikonvertasin estäjät (ACEestäjät) ovat säilyttäneet johtoasemansa jo vuosikymmenten ajan. Angiotensiinireseptoreiden salpaajien (AT1-salpaajien) odotettiin syrjäyttävän ACE-estäjät sydämen vajaatoiminnan hoidossa, mutta toistaiseksi niitä pidetään vain vaihtoehtoisina lääkkeinä. Sympaattisen hermoston aktivaatiota vähentävät β-salpaajat ovat vakiinnuttaneet asemansa toiseksi tärkeimpänä lääkeryhmänä. Diureetit ovat paljon käytetty lääkeaineryhmä sydämen vajaatoiminnan hoidossa, mutta niistä ainoastaan aldosteroniantagonisteilla on tutkitusti ennustetta parantavaa vaikutusta. Kroonisen vajaatoiminnan hoidossa käytetään edelleen myös digoksiinia. Tulevaisuudessa sydämen vajaatoiminnan ennusteeseen vaikuttavia lääkeaineita voivat olla reniinin estäjät, neutraaliendopeptidaasin estäjät, vasopressiinin antagonistit tai inflammatroisiin sytokiineihin vaikuttavat molekyylit. Erikoistyön kokeellisessa osiossa tarkoituksena oli tutkia sydämen hypertrofian kehittymistä vatsa-aortta kuristetuilla rotilla ja kalsiumherkistäjä levosimendaanin sekä AT1-salpaaja valsartaanin vaikutuksia hypertrofian kehittymiseen. Kokeellisessa osiossa arvioitiin myös sydämen hypertrofian ja vajaatoiminnan jyrsijämallina käytetyn vatsa-aortan kuristuksen (koarktaation) toimivuutta ja vaikutuksia ultraäänen avulla määritettyihin kardiovaskulaarisiin parametreihin. Vatsa-aortta kuristettiin munuaisvaltimoiden yläpuolelta. Kuristus saa aikaan verenpaineen kohoamisen ja sydämen työtaakan lisääntymisen. Pitkittyessään tila johtaa sydänlihaksen hypertrofiaan ja vajaatoimintaan. 64 eläintä jaettiin ryhmiin, siten että jokaiseen ryhmään tuli kahdeksan eläintä. Ryhmistä kolmelle annettiin lääkeaineena levosimendaania kolmella eri päiväannoksella (0,01 mg/kg; 0,10 mg/kg; 1,00 mg/kg) ja kolmelle valsartaania kolmella eri päiväannoksella (0,10 mg/kg; 1,00 mg/kg; 10,00 mg/kg) juomaveden mukana. Lääkitys aloitettiin leikkauksen jälkeen ja jatkettiin kahdeksan viikon ajan. Kardiovaskulaariset parametrit, kuten isovolumetrinen relaksaatioaika (IVRT), vasemman kammion läpimitta systolessa ja diastolessa sekä seinämäpaksuudet, ejektiofraktio (EF), supistuvuusosuus (FS), minuuttitilavuus (CO) ja iskutilavuus (SV) määritettiin kahdeksan viikon kuluttua leikkauksesta ultraäänitutkimuksen avulla. Lisäksi määritettiin eläinten sydämen paino suhteessa ruumiin painoon. Tuloksia verrattiin ilman lääkehoitoa olleeseen koarktaatioryhmään. Eläinmallin toimivuutta arvioitiin vertaamalla koarktaatioryhmän tuloksia sham-operoidun ryhmän tuloksiin. Levosimendaanilla havaittiin työssä sydämen systolista toimintaa parantava vaikutus. Tämä näkyi tendenssinä parantaa ejektiofraktioita ja vasemman kammion supistuvuusosuuksia. Sydämen diastoliseen toimintaan ei kummallakaan lääkeaineella ollut merkittävää vaikutusta. Diastolista toimintaa arvioitiin isovolumetrisen relaksaatioajan muutoksilla. Sydämen hypertrofian kehittymiseen ei kummallakaan lääkeaineella ollut merkittävää vaikutusta. Eläinmallin todettiin mallintavan hyvin sydämen hypetrofiaa ihmisellä, mutta ei niinkään sydämen vajaatoimintaa.