Summary
出血性ショックは重傷患者の重篤な合併症であり、生命を脅かす酸素の供給不足につながる。血行力学と微小循環性脳酸素化によって導かれるブタの血液離脱を介して出血性ショックを誘導する標準化された方法を提示する.
Abstract
出血性ショックは、重傷関連死の主な理由の中でランク付けされます。循環体積と酸素キャリアの損失は、不十分な酸素供給と不可逆的な臓器不全につながることができます。脳は限られた補償能力しか発揮し、特に重度の低酸素損傷のリスクが高い。この記事では、計算された血液離脱によってブタモデルにおける生命を脅かす出血性ショックの再現性を示す。近赤外分光法に導かれた衝撃誘導を引き起こした衝撃誘導と、全身循環障害、脳微小循環酸素枯渇を示す拡張血行力モニタリングを行います。衝撃誘導のために主に定義された除去量に焦点を当てた類似のモデルと比較して、このアプローチは、マクロおよび微小循環の結果として生じる障害によって滴定を強調する。
Introduction
大量の失血は、傷害関連死の主な原因の一つである1,2,3.循環液と酸素キャリアの損失は、血液力学的な障害と重度の酸素不足につながり、不可逆的な臓器不全と死を引き起こす可能性があります。ショックの重症度レベルは、低体温症、凝固症、およびアシドーシス4などの追加因子の影響を受ける。特に脳は、腎臓も高い酸素需要と十分な嫌気性エネルギー発生5、6の能力がないため補償能力を欠いている。治療上の目的のために、迅速かつ即時の作用が極めて重要である。臨床現場では、バランスのとれた電解質溶液による流体蘇生が治療の最初の選択肢であり、続いて赤血球濃縮物および新鮮な凍結血漿の投与が続く。血球濃縮物、カテコールアミン、凝固の最適化および酸塩基状態は、持続的な外傷後の正常な生理学的状態を取り戻す療法をサポートする。この概念は、ヘモダイナミクスとマクロ循環の回復に焦点を当てています。しかし、いくつかの研究は、微小循環灌流がマクロ循環と同時に回復しないことを示しています。特に、脳灌流は損なわれたままであり、さらに酸素不足が7、8に起こる可能性がある。
動物モデルの使用は、科学者が新しいまたは実験的な戦略を確立することを可能にします。豚とヒトの同等の解剖学、相同学、生理学は、特定の病理学的要因に関する結論を可能にする。両方の種は、同様の代謝系と薬理学的治療への応答を持っています.これは、血液量、血行力学、および全体的な生理学の違いが臨床シナリオ9を模倣することはほとんど不可能にする小動物モデルと比較して大きな利点です。さらに、認可された医療機器および消耗品は豚モデルで容易に使用することができる。さらに、遺伝学やフェノタイプの多様性が高く、コスト削減が可能な商用サプライヤーから豚を簡単に入手することが可能です。血管のカニテーションを介した血液離脱のモデルは非常に一般的です11,12,13,14,15.
本研究では、血行不全と脳酸素化障害の正確な滴定を用いて動脈血引き出しによる出血性ショック誘導の概念を拡張する。出血性ショックは、心臓指数および平均動脈圧がベースライン値の40%を下回った場合に達成され、これは脳局所酸素飽和度のかなりの悪化を引き起こすことが示されている8。パルス輪郭心拍出量(PiCCO)測定は連続的なヘモダイナミクスモニタリングに使用されます。第一に、このシステムは、血管外肺水分含有量およびグローバル末期拡張体量の心臓指数の計算を可能にする経皮熱希釈によって較正されなければならない。その後、連続的な心臓指数はパルス輪郭解析によって計算され、パルス圧力やストローク体積変動などの動的プリロードパラメータも提供します。
この技術は臨床および実験の設定でよく確立される。近赤外分光法(NIRS)は、脳酸素供給の変化をリアルタイムで監視する臨床的かつ実験的に確立された方法です。自己付着センサは、左右の額に取り付けられ、大脳前頭皮質の脳酸素化を非侵襲的に計算します。2つの波長の赤外線(700と900nm)が放射され、皮質組織から反射された後、センサーによって検出されます。脳の酸素含有量を評価するために、動脈および静脈血の寄与は1:3の関係で計算され、5秒間隔で更新される。1〜4センチメートルの深さの感度は指数関数的に減少し、浸透した組織(例えば、皮膚および骨)の影響を受けるが、頭蓋骨は赤外線に半透明である。この技術は、せん妄や低酸素性脳損傷のような有害な結果から患者を防ぐための迅速な治療行動を容易にし、心拍出量16、17の障害の場合の標的パラメータとして機能する。実験ショック中の両方の技術の組み合わせは、この生命を脅かすイベントを研究するために、大循環の正確な滴定だけでなく、脳の微小循環障害を可能にします。
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Protocol
このプロトコルの実験は、国家および機関動物ケア委員会(ランデストゥンサムト・リンランド・プバルツ、コブレンツ、ドイツ;)委員長:シルビア・アイシュ・ウルフ博士。参考番号: 23 177-07/G 14-1-084;02.02.2015) 実験は、インビボ実験(ARRIVE)ガイドラインの動物研究報告に従って行われました。調査は2015年11月から2016年3月の間に計画され、実施された。拡張文献研究の後、豚モデルは出血性ショックの確立されたモデルとして選ばれました。平均体重28±2kg、年齢2〜3ヶ月の7匹の麻酔雄豚(ススクロファ・ドミニマ)がプロトコルに含まれていた。動物は、州と機関の動物ケア委員会によって推薦された地元のブリーダーによって世話をされました。動物は、ストレスを最小限に抑えるために、可能な限り彼らの既知の環境に保たれた。食品は、実験が予定される6時間前に水が拒否されなかったが、吸引の危険性を低減する。代表的なタイムコースを図1に示します。
1. 麻酔、挿管、機械換気
- ケタミン(4 mg·kg-1)とアザペロン(8 mg·kg-1)の組み合わせ注射で鎮静豚(1.2ミリメートル)の内筋注射のための針で首または臀部筋。沈降が始まるまで動物が安定していることを確認してください。
注意:動物を扱う際には手袋が絶対に必要です。 - 鎮静動物を実験室に運ぶ。
注:動物は深く眠りに落ち、彼らは輸送ケージに持ち上げられるときのように、通常の取り扱いの間に目を覚ましません。この設定では、輸送時間は動物輸送のための特別なバンで約20分でした。 - 到着直後にブタの尾または耳にセンサーを切り取って、末梢酸素飽和度(SpO 2)を監視します。
- 無色消毒チンキで皮膚を消毒し、耳静脈に末梢静脈カテーテル(1.2mm)を挿入する前に3分間待ちます。次いで、フェンタニル(4μg·kg-1)およびプロポフォール(3mg·kg-1)の静脈注射による麻酔を誘導する。
- すべての反射神経が存在し、自発的な呼吸が期限切れになるときは、豚を担架の上に置き、包帯で固定します。
注:適切なレベルの麻酔は、眼瞼反射および外部刺激に対する他の反応の欠如によって経験豊富な研究者によって確認されなければならない。 - すぐに犬の換気マスク(サイズ2)で非侵襲的な換気を開始します。次の換気パラメータを使用してください: 吸気酸素分率 (FiO2) = 1.0;呼吸数 = 14-16 分-1;ピーク吸気圧 <20 cm H2O,正の終端気絶圧 (PEEP) = 5 cm H2O.
- フェンタニル(0.1-0.2 μg=kg-1~h-1)とプロポフォール(8-12mg·kg-1·h-1)の連続注入を介して麻酔を維持し、バランスの取れた電解質溶液(5 mL·kg-1-h-1)の注入を開始する。
- 筋弛緩剤(アトラキュリウム0.5mg·kg-1)の適用によって気管内挿管を促進する。
- 一般的な気管内チューブ(ID 6-7)と導入機で挿管を介して気道を固定します。マッキントッシュブレード(サイズ4)で一般的な喉頭鏡を使用してください。2人が手順を容易にする。
- 人1:舌をティッシュで外側に固定し、もう一方の手でスナゴを開きます。
- 人2:喉頭鏡検査を行う。
- 人2:喉頭蓋が見えてきたら、喉頭鏡を心室に動かす。喉頭蓋を持ち上げ、声帯が見えるようにします。
注:喉頭蓋が後ろを動かない場合、それは柔らかいパラチンに固執し、チューブの先端によって動員することができます。あるいは、別のサイズ(3または5)またはタイプ(ミラーブレード)を持つブレードを使用することができます。
- 声帯を慎重にチューブを動かします。
注:気管の最も狭い点は、声帯のレベルではなく、サブスロットルです。チューブの挿入が不可能な場合は、チューブを回転させるか、小さいチューブを使用してください。 - インベナーをチューブから引き出し、10 mLのシリンジを使用して10mLの空気でカフをブロックし、カフマネージャ(30 cm H2O)でカフ圧力を制御します。
- チューブが人工呼吸器に接続された後に機械換気を開始 (PEEP = 5 cm H2O; 潮の体積 = 8 mL·kg-1;FiO2 = 0.4;インスピレーションと有効期限の比率 = 1:2;呼吸数 =<6 kPaの終末潮のCO2を達成するために可変)。
注:脳灌流に対する呼吸の影響を最小限に抑えるために、CO2の変動を避けてください。 - カプノグラフィーを介したCO2の定期的かつ定期的な呼気によってチューブの位置が正しいことを確認し、耳介を通して両面換気を確認してください。
注:チューブが間違って配置されている場合、胃への空気インフレーションは、カプノグラフィーがインストールされる前であっても、腹壁に目に見える膨らみを急速に形成します。この場合、チューブの交換と胃管の挿入は絶対に必要です。 - 2人で、胃管を胃の中に入れ、逆流や嘔吐を避ける。
- 人1:舌をティッシュで外側に固定し、もう一方の手でスナゴを開きます。
- 人2:ブタ喉頭の喉頭鏡検査を行う。
- 人2:食道を可視化する。
- 人2:胃液が排出されるまで、マギル鉗子のペアで食道の中に胃管を押します。
注:場合によっては、視覚化が容易ではありません。この場合、喉頭鏡をチューブに向けて動かし、心室に押して食道を開きます。処置の間、動物の体は低体温を避けるために毛布で覆われている。動物の体温が低下した場合は、加熱システムを使用して生理的レベルで温度を安定させます(材料の表を参照)。体温はPiCCOの画面に表示されます。
2. インストルメンテーション
- 包帯を使用して後ろ足を引き戻し、血管カテーテル法のために大腿骨領域の折り目を滑らかにします。
- 次の材料を準備する:1つの5 mLシリンジ、1つの10 mLシリンジ、1つの50 mLシリンジ、1つのセルディンガー針、導入シース(2mm、2.7 mm、2.7 mm)、シース用ガイドワイヤー、3つのポートを持つ中央静脈カテーテル(2.3 mm、30 cm)ガイドワイヤー付きカテーテル(1.67のmm、20 cm)。
- 着色消毒で鼠径部を消毒し、2分間待ち、滅菌組織で消毒を拭き取ります。この手順を 3 回繰り返します。3回目以降は消毒を取り除かないようにしてください。
- すべてのカテーテルに生理食液を充填します。
- 超音波プローブに超音波ゲルを適用します。滅菌フェネストドレープで鼠径部をカバーし、超音波で右の大腿骨血管をスキャンします。ドップラー技術を使用して、動脈と静脈18を区別します。
- 明るい赤い脈動血液は熱望した針の位置を確認する。注射器を取り外し、ガイドワイヤーを右大腿動脈に差し込む。
- 右大腿静脈の縦軸を可視化し、5 mL注射器で永久吸引の下にセルディンガー針を挿入します。
- 暗い赤い非脈性静脈血を吸引する。
- 右大腿動脈を軸に可視化し、プローブを90°回転させて動脈の縦方向の視野に切り替えます。
-
5 mL注射器で永久的な吸引の下でセルディンガー針で超音波可視化の下で右大腿動脈を穿刺する。
注:超音波誘導セルディンガー技術は、血管アクセス19、20の他の方法よりも著しく低い失血、組織外傷、および時間消費に関連している。- 異なる血管内の針の正しい位置が特定の場合は、血液プローブを採取し、血液ガス分析装置で血液ガス含有量を分析します(材料の表を参照)。高い酸素レベルは動脈血の良い徴候であり、低酸素レベルは静脈血の徴候である。
- 注射器を切断し、セルディンガー針を引き込んだ後、中央静脈カテーテルのガイドワイヤーを右大腿静脈に挿入します。
- 正しいワイヤー位置を制御するために超音波で両方の右の容器を視覚化します。
- ガイドワイヤーの上の動脈導入シース(2mm)を右の動脈に押し込み、血の吸引で位置を固定する。
- セルディンガーのテクニックを使用して、中央静脈線を右大腿静脈に配置します。すべてのポートを吸引し、生理生理生理生理知溶液でフラッシュします。
- 左鼠径部に同じ手順を実行し、セルディンガー技術の他の導入シースを左大腿動脈(2.7mm)と大腿静脈(2.7mm)に挿入します。
- 右動脈導入シースと中央静脈カテーテルを侵襲性血行力学の測定のための2つのトランスデューサシステムと接続し、適切な値を得るために両方のトランスデューサを心臓レベルに配置します。
- 操作指示に規定されているように、システムを0に調整するために、大気に開いている両方のトランスデューサの3ウェイストップコックを切り替えます。
注:もっともらしい値を生成するために、システム内の気泡や血痕を避ける必要があります。 - 末梢静脈から中央静脈線に麻酔を維持するためのすべての注入を切り替えます。
- 回復の15分後にベースライン値(ヘモダイナミクス、スピロメトリー、NIRS(セクション4を参照)およびPiCCO(セクション3を参照)を取ります。
- 出血性ショックを開始する(セクション5参照)。
3. ピッコ測定
注:PiCCO 機器については、材料の表を参照してください。
- PiCCOカテーテルを右動脈導入シースに挿入します。
注:臨床医学では、PiCCOカテーテルはセルディンガーの技術によって直接置かれる。しかし、導入シースを介した配置も可能です。 - CatheterをPiCCOシステムの動脈線と動脈トランスデューサをPiCCOポートに直接接続します。次に、ステップ2.17に記載されているように再校正する。
- PiCCOシステムの静脈測定ユニットを左静脈導入シースと接続します。
注:静脈プローブと動脈プローブを互いに離れた距離で接続する必要があります。それ以外の場合は、静脈系への冷たい生理液の適用が動脈測定に影響を与えるので、測定が妨げられます。PiCCO の詳細については、メイヤーとサトナー21を参照してください。 - PiCCO システムをオンにし、新しい患者が測定されたことを確認します。
- 動物のサイズと重量を入力し、大人にカテゴリを切り替えます。
- プロトコル名と ID を入力し、[終了] を入力します。
- 射出量を 10 mL に設定します。
注:選択した注入溶液の体積は変化させることができる。ボリュームが大きいほど、測定値の方が有効になります。繰り返しの適用によって任意のヘモニュレーションの影響を避けるために小さなボリュームを選びました。 - 中央静脈圧を入力します。
- 大気圏に3ウェイストップコックを開き、システムキャリブレーションのためにゼロをクリックし、[終了]をクリックします。
- 次に説明するように連続的な心拍出量測定を校正し、TD(熱調節)をクリックします。10 mLシリンジで4°Cの温度で生理生理生理液を準備し、[開始]をクリックします。
- 冷たい生理生理生理生理の10 mLを静脈測定ユニットに素早く着実に注入し、測定が完了し、システムが繰り返し要求するまで待ちます。
- 3 つの測定が完了するまで、この手順を繰り返します。
- システムがすべてのパラメータの平均を計算し、[終了]をクリックします。
- 完全なキャリブレーションの後、すぐに測定を開始します。衝撃誘導を監視するには、PiCCO由来パラメータ心臓指数に焦点を当てます。
4. 脳局所酸素飽和度
注:脳の局所酸素化を監視する装置については、材料の表を参照してください。
- 使い捨てカミソリと水で豚の額を剃り、NIRSの2つの自己付着センサー(材料の表を参照)を豚の額に貼り付けます。
- プリアンプをモニタに接続し、色分けされたセンサーケーブルコネクタをプリアンプに接続します。
- プリアンプロック機構を閉じ、センサーケーブルにセンサーを取り付けます。
注:リアルタイムデータを記録するには、USBフラッシュドライブをNIRSモニタに接続する必要があります。 - モニタの電源を入れ、[新しい患者]をクリックし、スタディ名を入力し、 をクリックします。
- 着信信号を確認します。信号が安定したら、[ベースライン] メニューをクリックし、[ベースラインの設定]をクリックします。ベースラインが既に入力されている場合は、[はい] をクリックして新しいベースラインを確認し、[イベントマーク]をクリックします。
- キーボードの矢印ボタンと次のイベントでイベントを選択します。イベント3 誘導を選択し、[イベントを選択]を押します。
注:さらに詳しい情報が必要な場合は、NIRSシステム22の取扱説明書を参照してください。
5. 出血性ショック誘導
- 左の紹介シースをツリーウェイストップコックで接続します。3ウェイストップコックの1つのポートを50 mLシリンジと空の注入ボトルで接続します。
注:あるいは、引き抜かれた血液は、後で自動輸血のためにクレート袋に集めてもよい。これは、制御された血液離脱の主要な利点です。 - 正確なヘモダイナミクスパラメータを測定し、文書化し、心臓指数の40%を計算し、ヘモダイナミクスターゲットとして動脈圧を平均します。手順 4.6 で説明されているように、NIRS システムのイベント93 失血を設定します。
注:心電図および平均動脈圧がベースライン値の40%を下回った場合、出血性ショックが達成される。かなりの脳局的な酸素化飽和(crSO2)の減少は、微小循環障害を描写することが好ましい。これを達成するための平均失血は、25-35 mL·kg-1の範囲内にあります。 - 注射器に50 mLの血液を吸引し、三方ストップコックを切り替えます。空の瓶に血を入れて
- 取り除かれた血液量に注意してください。
- 動脈血圧、心臓指数、crSO2を注意深く監視します。目標血圧と心臓指数が達成されるまで(20〜30分後)、血液離脱を繰り返します。
- 手順 4.6 で説明するように、NIRS デバイスでイベント97 低血圧を設定します。
注:これは即時の心循環障害のリスクを負うので、あまりにも迅速に血液を引き出さないようにしてください。衝撃誘導手順を終了した後、動物は、様々な治療介入に使用することができる。
6. 実験の終了と安楽死
- 中央静脈ラインにフェンタニル0.5mgを注入し、5分間待ちます。
- 中央静脈ラインに200mgのプロポフォールを注入し、塩化カリウム40mモルで動物を安楽死させる。
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Representative Results
衝撃誘導を開始した後、短時間の補償を登録することができます。進行中の血液除去では、crSO2、心臓指数、胸部内血液量指数、およびグローバル末期拡張体指数の大幅な減少によって監視される前述の心循環代謝(図2)、図3、および図 4が発生します。さらに、出血性ショックの一般的な症状として、著しい頻脈と動脈血圧の低下が観察される(図2)。ストローク体積のばるが大幅に増加します(図3)。血管外肺水分含有量および全身血管抵抗は、通常影響を受けない(図3)。血液離脱を終了した後(28±2 mL·kg-1)、血行力学的値は非常に低いレベルに残る。並行して、crSO2も大幅に低下します。これらのセンサーは定期的に同じレベルで起動しませんが、パーセントドロップダウンは同等です。図4は、1匹の動物からの代表的な記録を示す。ヘモグロビン含有量とヘマトクリットは、プロセスにおいて直接減少しないが、乳酸レベルが上昇し、中枢静脈酸素飽和度が低下する(図5)。
図1:実験的なflのチャート。ベースラインは、準備および30分の安定化後に設定される。衝撃は30分間誘発され、パルス輪郭の心拍出量パラメータと脳局所酸素化は、実験全体の間に測定されます。測定時間は、準備、ベースライン、およびショックと呼ばれます。
図 2: 出血性ショック時のヘモダイナミクスの発達時間の経過に伴う効果は、ANOVA とポストホック学生-ニューマン-キールズ法によって分析されます。.#p < 0.05 からベースラインに。データは平均偏差と標準偏差として表示されます。(A) 心拍数(B)平均動脈圧、および (C) このモデルでは(C) 中枢静脈圧が大きく影響を受ける。この図のより大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。
図 3: 出血性ショック時の脈拍輪郭心拍出量および熱調節由来パラメータの開発。時間の経過に伴う効果は、ANOVA とポストホック学生-ニューマン-キールズ法によって分析されます。.#p < 0.05 からベースラインに。データは平均偏差と標準偏差として表示されます。(A) 心臓指数が低下し、(B)脳卒中体積変動が増加し、(D)胸部血液体積指数および(E)グローバル末期拡張体容積指数が低下し、(C)全身血管抵抗指数および(F) )血管肺水指数は影響を受けません。この図のより大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。
図 4: crSO2 フローチャート1つの代表的な動物の出血性ショックの間に。左のパネルは出血性ショックの間にcrSO2の概略表示を示す。右側のパネルにはNIRSシステムの表示が表示されます。crSO2は、ショック誘導によって著しく分解し、血液の離脱が終了した後、低レベルのまま.
図 5: 出血性ショック時の血液パラメータの開発時間の経過に伴う効果は、ANOVA とポストホック学生-ニューマン-キールズ法によって分析されます。.#p < 0.05 からベースラインに。データは平均偏差と標準偏差として表示されます。(A)ヘモグロビン及び(D)塩基過剰は影響を受けず、(C)乳酸レベルが著しく上昇し、(B)中枢静脈酸素飽和度が低下する。この図のより大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。
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Discussion
このプロトコルは、全身血行力学、ならびに脳微小循環障害によって導かれるブタの制御された動脈出血を介して出血性ショックを誘発する1つの方法を説明する。ショック状態は、25-35 mLkg-1の計算された血液離脱によって達成され、かなりの心循環障害を示すサロゲートパラメータの前述の複合体によって確認された。未処理の場合、この処置は動物の66%で2時間以内に致死的であり、これはモデルの重症度および再現性を強調する。一方、適切な流体蘇生は、循環を再安定させ、臨床シナリオ8を模倣する待たしくした。しかし、より少ない失血は、実験的な失敗につながるcrSO2にも影響を与えた血行力学的不安定性をもたらす可能性がある。除去された血液の量は、総血液量8に対応した動物の体重に適応する必要があります。
この方法は、科学者がこの生命を脅かす状態の異なる側面を調べることを可能にし、疑似的な臨床シナリオにおける治療介入の広い配列を研究する機会を開きます。この文脈では、明らかな出血性ショックの間に、マクロ循環だけでは、無傷または障害のある微小循環および器官酸素供給7を示すことはほとんどないことに注意することが重要である。この手順の利点は、シンプルな設計と使いやすさにあります。他の中型哺乳類への移植は複雑ではないように見えるが、異なる種は特定の課題を示す可能性がある。設計は、効果変数を力付けすることによって、異なるレベルの心臓循環障害を容易に選択することができるので、高い柔軟性を提供する。NIRSとの組み合わせは、出血性ショック中に認識されない微小循環酸素供給に関する情報を提供します。
モデルの重要な手順の一部を強調表示し、注意が必要です。輸送前の十分な系は、動物の取り扱いを複雑にし、内因性カテコールアミン放出によって結果を改ざんする可能性のあるストレスを避けるために不可欠です。豚の海管は、その長い管咽頭腔を持つ、挿管を複雑にし、第二の人の援助を合理的にする。定期的に、喉頭蓋に固執し、チューブの先端で動員する必要があります。気道の最も狭い部分は、声帯のレベルではなく、小児患者23のように、サブスロットルである。挿管が促進されるため、これらの側面は、適切な筋肉のリラクゼーションが不可欠です.超音波誘導血管カテーテル法は好ましいが、外科的アクセスは再現可能な方法でも使用することができる。最小限に侵略的な技術は特別な訓練および経験を必要とするが、制御されていない出血、組織の損傷、合併症率、アクセス時間、および痛み24を最小にすることができる。出血性ショック自体の誘導は非常に簡単に見えますが、ユーザーはいくつかの落とし穴に注意する必要があります。血行力学的不安定性を認識するために血液除去速度を減らすことが重要です。動脈摘出は効率的であるが、あまりにも速く行われると、計画外の心循環および実験的な障害を引き起こす可能性がある。おおよその抽出容積の計算は除去を管理するのに役立ち、非常に低い心循環レベル25、26、27を避ける。他の公表されたプロトコルは、標的血行不全、除去された血液量の量、および血液離脱の期間の点で異なる。句読点の容器も同様に異なることができます27,28.
NIRSはcrSOのリアルタイム測定を可能にする2.いくつかの臨床設定では、この方法は、障害のある脳酸素供給を認識するために使用されてきた:特に心臓および主要な血管外科手術中に、NIRSは貴重なツールを表す。NIRS由来のパラメータは、組織の酸素化が不十分なことによって引き起こされる、より悪い神経学的結果と患者の生存を予測できる29歳.興味深いことに、脳内乳酸レベルはNIRS値との相関において減少する。研究は、酸化ストレス乳酸の間にピルビン酸の供給源として利用することができ、頭蓋内乳酸レベルが減少することを示しています10歳.これらの調査結果と測定値は、この基本的なモデルの説明では考慮されません。脳灌流に影響を与える平均動脈圧の変化, PaO2パコ2、またはヘモグロビンがNIRS由来crSOに直接影響を与える230歳,31歳.NIRSは出血性ショックおよびヘモダイナミクス不安定に苦しむ患者の予後的価値を有する32歳,33歳,34歳,35歳,36歳,37歳,38歳,39歳.ただし、いくつかの制限事項と欠点に注意する必要があります。皮膚、筋肉、脂肪などのセンサーの下の頭蓋外組織は、測定値に影響を与え、偽の否定的な結果につながる可能性があります。空間分解能が低く、浸透深度が限られている32歳,33歳,34歳,40歳,41歳,42歳,43歳.この方法は動脈血と静脈血を区別せず、酸素の送達と需要を区別しない41歳,44歳,45歳.装置は主に人間の適用のために承認される。使用されるセンサーは人間の大人のために設計されている。子供や新生児のための小さなセンサーが存在しますが、これらはこのプロトコルでは利用できませんでした。豚では、この技術は広く受け入れられ、crSO2酸素の部分的な圧力、定量的脳波検査、および脳静脈酸素飽和度と相関する46歳,47歳.いくつかの装置は、脳組織内の酸素部分圧を直接測定する。この目的のために、プローブは外科的に脳に挿入されなければならない。これは目的のそれぞれの領域の影響を受けない測定を可能にし、周囲の非脳組織による妨害を避ける。このアプローチは非常に侵襲的であり、神経外科的処置のような特別なシナリオのためにむしろ適している48歳,49歳,50歳,51名.ヒトの病的メカニズムをシミュレートするブタモデルの使用は、非常に一般的なアプローチです11歳,12歳,13歳,15歳.利点は、両方の種間の生理学的な比較性にあります。生命を脅かす臨床状態をシミュレートする実験には、集中治療医学や麻酔に関する基本的な専門知識が必要ですが、特定の種関連の特徴も必要です。これにより、臨床応用の閾値に関する新しいデバイスまたは治療体制の翻訳試験のために、臨床シナリオを現実的な方法で模倣することができます。8,52名.しかし、臨床応用に関する直接的または即時の結論は、実験モデルからはほとんど引き出されないと認識する必要があります。いくつかの関連する違いと制限に注意する必要があります:ショックや出血に関して、ブタ凝固システムはより効果的であり、ヘモグロビン含有量は有意に低いようです。また、乳酸塩とコハク酸血漿レベルが異なる53歳.ブタの血液は、ヒトの「AB0」系と比較して、「A0」血液群系から成っている54歳.いくつかの研究は、ブタショックモデルにおける固有の自己輸血の発生を排除するために脾臓摘出術を行うべきかどうかを議論する。一方、脾臓摘出の間に、酸化ストレス、痛み、交感神経刺激が起こり、その手順は単独で自己輸血反応と関連する。これらの理由から、脾臓摘出は推奨されません。55歳,56歳.臨床的に承認された装置の使用は、いくつかの全身的なエラー源を有する。PiCCOシステムは、豚と人間の間で異なる体表面積の計算を必要とします。これは全身エラーを引き起こす可能性がありますが、デバイスのトレンド機能は影響を受けません。心エコー検査や肺動脈カテーテルのような心拍出量測定の他の方法は、この設定で議論することができる。
結論として、このプロトコルは、動脈血の引き出しによって開始され、拡張血行力学的モニタリング、ならびにcrSO2によって制御される標準化された出血性ショックモデルを提示する。衝撃誘導のために主に定義された除去量に焦点を当てた類似のモデルと比較して、このアプローチは、マクロおよび微小循環の結果として生じる障害によって滴定を強調する。
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Disclosures
NIRSデバイスは、実験研究目的で米国メドトロニックPLCによって無条件に提供されました。アレクサンダー・ジーバート、アンドレアス・ガルシア=バードン、エリック・K・ハートマンは、メドトロニックPLCから医師養成コースの講師を受けました。著者のいずれも、金銭的またはその他の利益相反を報告していない。
Acknowledgments
著者はダグマー・ディルボンスキーに対して、優れた技術サポートに感謝したいと考しています。
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 3-way-stopcock blue | Becton Dickinson Infusion Therapy AB Helsingborg, Sweden | 394602 | Drug administration |
| 3-way-stopcock red | Becton Dickinson Infusion Therapy AB Helsingborg, Sweden | 394605 | Drug administration/Shock induction |
| Atracurium | Hikma Pharma GmbH , Martinsried | AM03AC04* | Anesthesia |
| Canula 20 G | Becton Dickinson S.A. Carretera Mequinenza Fraga, Spain | 301300 | Vascular access |
| Datex Ohmeda S5 | GE Healthcare Finland Oy, Helsinki, Finland | - | Hemodynamic monitor |
| Desinfection | Schülke & Mayr GmbH, Germany | 104802 | Desinfection |
| Heidelberger Verlängerung 75CM | Fresenius Kabi Deutschland GmbH | 2873112 | Drug administration/Shock induction |
| INVOS 5100C Cerebral | Medtronic PLC, USA | - | Monitore for cerebral regional oxygenation |
| INVOS Cerebral/Somatic Oximetry Adult Sensors | Medtronic PLC, USA | 20884521211152 | Monitoring of the cerebral regional oxygenation |
| Endotracheal tube | Teleflex Medical Sdn. Bhd, Malaysia | 112482 | Intubation |
| Endotracheal tube introducer | Wirutec GmbH, Sulzbach, Germany | 5033062 | Intubation |
| Engström Carestation | GE Heathcare, Madison USA | - | Ventilator |
| Fentanyl | Janssen-Cilag GmbH, Neuss | AA0014* | Anesthesia |
| Gloves | Paul Hartmann, Heidenheim, Germany | 9422131 | Self-protection |
| Incetomat-line 150 cm | Fresenius, Kabi GmbH, Bad Homburg, Germany | 9004112 | Drug administration |
| Ketamine | Hameln Pharmaceuticals GmbH, Zofingen, Schweiz | AN01AX03* | Sedation |
| Laryngoscope | Teleflex Medical Sdn. Bhd, Malaysia | 671067-000020 | Intubation |
| Logical pressure monitoring system | Smith- Medical GmbH, Minneapolis, USA | MX9606 | Hemodynamic monitor |
| Logicath 7 Fr 3-lumen 30 cm | Smith- Medical GmbH, Minneapolis, USA | MXA233x30x70-E | Vascular access/Drug administration |
| Masimo Radical 7 | Masimo Corporation, Irvine, USA | - | Hemodynamic monitor |
| Mask for ventilating dogs | Henry Schein, Melville, USA | 730-246 | Ventilation |
| Original Perfusor syringe 50 mL Luer Lock | B.Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany | 8728810F | Drug administration |
| PICCO Thermodilution. F5/20CM EW | MAQUET Cardiovascular GmbH, Rastatt, Germany | PV2015L20-A | Hemodynamic monitor |
| Percutaneous sheath introducer set 8,5 und 9 Fr, 10 cm with integral haemostasis valve/sideport | Arrow international inc., Reading, USA | AK-07903 | Vascular access/Shock induction |
| Perfusor FM Braun | B.Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany | 8713820 | Drug administration |
| Potassium chloride | Fresenius, Kabi GmbH, Bad Homburg, Germany | 6178549 | Euthanasia |
| Propofol 2% | Fresenius, Kabi GmbH, Bad Homburg, Germany | AN01AX10* | Anesthesia |
| Pulse Contour Cardiac Output (PiCCO2) | Pulsion Medical Systems, Feldkirchen, Germany | - | Hemodynamic monitor |
| Sonosite Micromaxx Ultrasoundsystem | Fujifilm, Sonosite Bothell, Bothell, USA | - | Vascular access |
| Stainless Macintosh Size 4 | Teleflex Medical Sdn. Bhd, Perak, Malaysia | 670000 | Intubation |
| Sterofundin | B.Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany | AB05BB01* | balanced electrolyte infusion |
| Stresnil 40 mg/mL | Lilly Germany GmbH, Wiesbaden, Germany | QN05AD90 | Sedation |
| Syringe 10 mL | Becton Dickinson S.A. Carretera Mequinenza Fraga, Spain | 309110 | Drug administration |
| Syringe 2 mL | Becton Dickinson S.A. Carretera Mequinenza Fraga, Spain | 300928 | Drug administration |
| Syringe 20 mL | Becton Dickinson S.A. Carretera Mequinenza Fraga, Spain | 300296 | Drug administration |
| Syringe 5 mL | Becton Dickinson S.A. Carretera Mequinenza Fraga, Spain | 309050 | Drug administration |
| Venous catheter 22 G | B.Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany | 4269110S-01 | Vascular access |
| *ATC: Anatomical Therapeutic Chemical / Defined Daily Dose Classification |
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