מאמר שיטה

מודל הערכה כמותי היברידי חדש לדימום צומתי בבית השחי בחזירים

DOI:

10.3791/66974

⸱

6 בדצמבר 2024

 ,  ,  ,  ,  , 
1State Key Laboratory of Trauma, Burns and Combined Injuries, Medical Center of Trauma and War Injury, Daping Hospital, Army Medical University, 2Emergency Department, Emergency and Critical Care Medicine Center, The Third Affiliated Hospital of Chongqing Medical University

* These authors contributed equally

במאמר זה

סיכום

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

מחקר זה מציג מודל כמותי היברידי לדימום בצומת בית השחי בחזירים, המשפר את הערכת ההתערבות ההמוסטטית לפני אשפוז.

תקציר

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

במחקר זה פיתחנו ואימתנו מודל כמותי היברידי להדמיית דימום בצומת הגפיים העליונות בחזירים, במטרה לקדם את הפיתוח של מוצרים המוסטטיים טרום אשפוזיים. תוך שימוש ב-12 חזירי יורקשייר זכרים בריאים בני 8 חודשים, הדגמנו את ההיתכנות של מודל פגיעה בעורק בית השחי של חזירים להערכת יעילות המוסטטית. בעלי החיים חולקו לשלוש קבוצות כדי לעבור דימום מבוקר נפח (VCH), המחקה הלם דימומי מסוג I-III על ידי משיכת דם בקצבים שונים. דחיסה חיצונית לאחר מכן יושמה באמצעות מכשיר חדשני המורכב מזרוע מכנית ובלון המוסטטי מתנפח, תוך השגת לחץ מבוקר לשיפור היווצרות הקרישים. פרמטרים המודינמיים, כולל קצב לב ולחץ דם, נוטרו באופן רציף, והדגישו את ההשפעה של דימום מבוקר ודחיסה חיצונית על תגובות פיזיולוגיות. הממצאים מצביעים על כך שהשילוב של VCH עם דחיסה חיצונית ממוקדת מדמה ביעילות תרחישים קליניים של פגיעה בעורק בית השחי, ומספק מודל רב ערך לבדיקת התערבויות המוסטטיות בצורה מבוקרת וסטנדרטית. מחקר זה מדגיש את הפוטנציאל של המודל להקל על פיתוח והערכה של חומרים ומכשירים המוסטטיים חדשים לניהול דימומים בצמתים.

מבוא

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ניהול דימום טראומטי, במיוחד באזורי צומת שבהם לא ניתן ליישם חוסמי עורקים מסורתיים, מהווה אתגר משמעותי בטיפול בטראומה צבאית ואזרחית כאחד. שליטה יעילה בדימום באזורים כמו אזור בית השחי והמפשעה, המאופיינים באנטומיה מורכבת של כלי הדם, היא חיונית להישרדות. פגיעה בעורק בית השחי היא הגורם העיקרי לדימום מסיבי באתר צומת הגפיים העליונות1. אריזת התחבושות והדחיסה החיצונית הם שלבי המפתח בבקרת דימום חירום לפני בית החולים. ההתקדמות של חבישות המוסטטיות חדשות שיפרה מאוד את היעילות ההמוסטטית. עם זאת, דחיסה חיצונית חיונית להמוסטזיס יעיל בשלב המוקדם 2,3. מחקר זה מציג מודל הערכה כמותי היברידי חדשני המשתמש במודל חזירים כדי לדמות דימום בצומת הגפיים העליונות, במטרה לקדם התערבויות המוסטטיות טרום אשפוזיות.

פציעות צומת דורשות לעתים קרובות לחץ ידני קבוע וישיר, אשר מאתגר להשגה במסגרות טרום אשפוזיות עקב כוח אדם מוגבל ונסיבות בלתי צפויות4. הרציונל מאחורי פיתוח טכניקה זו טמון במגבלות השיטות הקיימות לשליטה בדימום בצמתים. למודל ההערכה הכמותית ההיברידי המוצע יש יתרון מובהק על פני טכניקות חלופיות. על ידי שימוש במודל חזירים, המחקה באופן הדוק את הפיזיולוגיה האנושית, המחקר יכול לספק תוצאות אמינות וניתנות לתרגום בהשוואה למודל גופה5.

מודלים של חזירים נמצאים בשימוש נרחב במחקר טראומה וסקולרית בשל הדמיון הפיזיולוגי והאנטומי שלהם לבני אדם, מה שהופך אותם לאידיאליים להערכת חומרים וטכניקות המוסטטיות 6,7. פרוטוקול המחקר משלב בקפידה דימום מבוקר נפח (VCH) עם דחיסה מכנית חיצונית כדי לחקות במדויק את התרחיש הקליני של פגיעה בעורק בית השחי, ובכך לענות על הצורך הדחוף בשיטות המוסטטיות אמינות בתרחישי דימום צומתי.

שילוב האולטרסאונד משפר את הדיוק של טכניקות בקרת דימום ומקל על פירוש תמונה, ומדגיש את האופי הבין-תחומי של טיפול בטראומה מודרני. הפיתוח של מכשיר דחיסה חיצוני מכני מסמן התקדמות משמעותית, ומציע אלטרנטיבה מבטיחה לדחיסה ידנית ולשיטות המוסטטיות מסורתיות. מחקר זה נועד לקבוע את הלחץ האופטימלי הנדרש להמוסטזיס יעיל באזורי צומת, מה שעשוי למלא פער משמעותי בספרות הטיפול בטראומה.

פרוטוקול

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

כל הליכי הניסוי קיבלו אישור מוועדת הרווחה והאתיקה של חיות מעבדה של האוניברסיטה הרפואית הצבאית (AMUWEC20201513), תוך הקפדה על ההנחיה האתית של 3Rs, הדוגלת בהפחתת, עידון והחלפה של שימוש בבעלי חיים. בסך הכל נבחרו 12 חזירי יורקשייר זכרים בריאים בני 8 חודשים (49-56 ק"ג) כמודל החי וחולקו באקראי לשלוש קבוצות (n=4/קבוצה). המשקל והמבנה האנטומי של חזירי יורקשייר דומים לאלה של בני אדם, מה שהופך אותם למתאימים למחקר ביו-רפואי.

1. הכנה כירורגית

הערה: ניסוי טיפוסי משתרע על פני 120 דקות, החל מ-30 דקות המוקדשות להכנה כירורגית. לאחר מכן מגיע רצף של אירועים במרווחים של 10 דקות, המוגדרים באופן ספציפי כ-T0, T10, T20, T30, T40, T50, T60, T70, T80 ו-T90, מה שמבטיח תזמון קפדני לאורך כל התהליך. לאחר ההתקנה הכירורגית, הפרוטוקול כולל 20 דקות עבור (VCH) ו-40 דקות להפעלת דחיסה חיצונית. הניסוי מסתיים ב-30 דקות שהוקצו לניטור מעקב כדי להעריך את תוצאות ההתערבויות (איור 1).

  1. הכנת בעלי חיים
    1. לאחר ההגעה למתקן, יש לשכן כל חזיר בחדר נפרד עם טמפרטורה של 24 מעלות צלזיוס ולחות של 60%. יבש את החזירים מהר (הימנעות ממזון אך רק על מים) במשך 12 שעות לפני הניתוח כדי למנוע בחילות, הקאות ושאיפה.
  2. הכנה ביום הניתוח
    1. תרופות מקדימות את החזירים על ידי הזרקה תוך שרירית של קטמין (20 מ"ג/ק"ג) ואטרופין (0.01 מ"ג/ק"ג) באזור הצדדי של הצוואר. העריכו את רמת ההרדמה לפי טונוס הלסת, ותגובות רפלקס דוושה ופלפברל.
      הערה: על סמך הניסיון שלנו, מנות ההרדמה הניתנות מספיקות כדי להרגיע את בעל החיים, והשימוש באטרופין יכול למנוע הפרשת רוק מוגזמת. עם זאת, אם הזמן שלוקח להעביר את בעל החיים מהבית לחדר הניתוח ארוך מדי, ניתן להזריק מנות נוספות של קטמין (20 מ"ג/ק"ג) בבטחה. יש להרגיע את בעל החיים בהתאם לפרוטוקול IACUC המאושר.
    2. העבירו את בעל החיים המורדם לחדר הניתוח ואבטחו את איברו לשולחן הניתוחים במצב שכיבה. עטפו את שולחן הניתוחים בצורה סטרילית וציידו אותו בשמיכה מחממת.
    3. יש לנקב את וריד האוזן בעזרת מחט תוך-ורידית. חבר קו מאריך בגודל 60 אינץ' למחט השוכנת וחבר את הקצה השני למיקרו-משאבה. לגרום להרדמה כללית ולשמור על ידי עירוי רציף של פנטניל (4 מיקרוגרם/ק"ג/שעה), מידזולם (0.05 מ"ג/ק"ג/שעה) ופרופופול (10 מ"ג/ק"ג/שעה).
  3. הליך טרכאוסטומיה
    1. יש לחטא את אזור הצוואר על ידי קרצוף עם קרצוף פובידון-יוד ואלכוהול למשך 3 סיבובים לסירוגין לפחות.
    2. לפני ביצוע החתך, העריכו את עומק ההרדמה באמצעות טונוס הלסת ורפלקס הדוושה כדי להבטיח הרדמה מספקת. בעזרת אזמל מבצעים חתך עור אורכי של 8 ס"מ מסחוס בלוטת התריס למנובריום.
    3. נתח לאורך המשטחים המדיאליים של שני שרירי הסטרנוהיואיד באמצעות מספריים כירורגיים קהים, העמיק את הדיסקציה ובצע חתך של 1 ס"מ בקנה הנשימה.
    4. הכנס צינור טרכאוסטומיה בגודל מתאים (7 מ"מ-10 מ"מ) בהתבסס על גודל החזיר וחבר את הצד השני למכונת ההנשמה.
      הערה: במודל זה, בעלי החיים בסופו של דבר מורדמים באופן הומני. הליך האינטובציה לחזירים הוא מורכב יחסית וגוזל זמן. כדי לחסוך זמן ניתוח ולהפחית את הכאב שחווים בעלי החיים, בחרנו בטרכאוסטומיה מהירה לאחר הרדמה ולא באינטובציה לפני השראת הרדמה.
  4. אוורור מכני
    1. הגדר את מכונת ההנשמה למצב אוורור בלחץ חיובי לסירוגין, עם נפח גאות של 8 מ"ל/ק"ג, קצב נשימה של 20 נשימות לדקה ו-FiO2 של 30%. כוונן את המאוורר כדי לשמור על PCO2 בין 35-45 מ"מ כספית. התאם את הגדרות מכונת ההנשמה כדי לשמור על פרמטרים חיוניים, וודא ש-ETCO2 ו-SPO2 נמצאים בטווח המתאים.
  5. עורק הצוואר השמאלי וקנולציה של וריד הצוואר
    1. לצורך קנולציה של עורק הצוואר השמאלי, השתמש בטכניקת החיתוך, המחייבת מינימום של שני מפעילים להליך.
    2. ודא את זמינותם של מכשירים חיוניים לקנולציה, כולל מיקרו-מספריים, תפרים עם מחטים, מחט 18G, צינור, נדן קטטר צרפתי 5 עם מבוא וחוט מנחה של סלדינגר.
    3. בעזרת החתך שנעשה במהלך טרכאוסטומיה, נתח את הרקמה לרוחב שריר הסטרנוהיואיד כדי לבודד את עורק הצוואר השמאלי מהפאשיה שמסביב.
    4. השתמש בתפרי משי שאינם נספגים כדי להקיף את הקטע המבודד של עורק הצוואר השמאלי לפני הניקוב.
    5. השתמש בתפרי משי כדי להרים את העורק ביד אחת תוך ניקובו עם המחט ביד השנייה. כדי לאמת את דיוק מיקום המחט, יש לתת 5 מ"ל של תמיסת NaCl של 0.9% דרך המחט ולשים לב להתרחבות דופן העורק. לאחר אישור המיקום הנכון של המחט, קדם את חוט ההנחיה דרך הצינור תוך כדי נסיגת המחט בו-זמנית.
    6. חלץ את הצינור, ולאחר מכן המשך להכניס את הנדן, תוך שימוש במכניס המודרך מעל החוט. לאחר ההכנסה, ודא את הסרת המכניס והחוט. אבטח את הנדן לעור על ידי תפירת האוגנים המחוברים במשי 3-0.
    7. השתמש באותה טכניקה כדי לחשוף ולשרוף את וריד הצוואר השמאלי.
  6. עורק הצוואר הימני וקנולציה של וריד הצוואר
    1. לבידוד עורק הצוואר הימני ווריד הצוואר, בצע דיסקציה לרוחב בסמוך לשריר הסטרנוהיואיד בצד הנגדי.
    2. הנח קטטר ורידי מרכזי 7.0 Fr עם יציאות כפולות לתוך וריד הצוואר הימני, וקשר מיד מערכת מתמרים למדידת לחץ ורידי מרכזי.
      הערה: גודל הצנתר עשוי להשתנות בהתאם לגודל החזיר.
    3. חבר את תמיסת רינגר חלב (7 מ"ל/ק"ג/שעה) ליציאה אחת של הקו המרכזי ומתן עירוי מי מלח תחזוקה (5 מ"ל/ק"ג/שעה) דרך היציאה השנייה כדי להפחית את הסיכון לחסימת צנתר.
    4. הכנס קטטר עורקי 4.0 Fr המצויד בתרמיסטור לעורק הצוואר הימני, וחבר אותו למוניטור הלב תוך חיבור יחידת המדידה הוורידית של המוניטור למתמר הוורידי המרכזי.
    5. כייל את המתמרים הוורידיים והעורקיים לאפס תוך התייחסות לקו אמצע בית השחי.
    6. השתמש בשמיכה תרמית כדי לשמור על טמפרטורת החיה בטווח של 37 מעלות צלזיוס -39 מעלות צלזיוס, כאשר ניטור הטמפרטורה מתאפשר על ידי תרמיסטור בקצה הצנתר העורקי.
    7. הוסף לחץ עורקי ממוצע לקריאות דיאסטוליות וסיסטוליות.

2. דימום מבוקר נפח

  1. בהתאם לפרוטוקול המתואר, T0 מסמן את תחילת ה-VCH, מיד לאחר תקופת ההכנה הראשונית של 30 דקות. השתמש בנתונים בסיסיים שנאספו ב-T0 להתחלת הלם דימומי על ידי משיכת דם מווריד הצוואר השמאלי בשיעורים ממוצעים ספציפיים לכל קבוצה: 0.33 מ"ל/ק"ג/דקה עבור קבוצה I, 0.67 מ"ל/ק"ג/דקה עבור קבוצה II, ו-1 מ"ל/ק"ג/דקה עבור קבוצה III, במשך 20 דקות.
  2. T20 מסמל את סיום שלב ה- VCH. בשלב זה, ודא שקבוצות I, II ו-III משיגות רמות דימום של 10%, 20% ו-30%, בהתאמה, ביחס לנפח הדם הכולל (TBV).
  3. קבע את ה-TBV של החזירים, המתבטא במ"ל, באמצעות חישוב ידני, תוך שימוש בפרמטר נפח דם משוער של 70 מ"ל/ק"ג 1,2,3. חובה לשמור על השיעור הממוצע הספציפי במהלך תהליך גמילת הדם.

3. פגיעה בעורק בית השחי

  1. יש לחטא את בית השחי על ידי קרצוף עם קרצוף פובידון-יוד ואלכוהול לפחות 3 סיבובים לסירוגין.
  2. השתמש באולטרסאונד כדי למפות את הקרנת פני השטח של עורק בית השחי, תוך שימוש בסונוגרפיה של דופלר להבחנה בין מבנים עורקיים, ורידיים ועצביים בתוך הפוסה בבית השחי. יישר את הגשושית בניצב לשכבת העור מעל שריר החזה, מה שמאפשר לוקליזציה אנטומית מדויקת של עורק בית השחי.
  3. סמן חתך בצורת קשת של 10 ס"מ ככניסה כירורגית על סמך ציוני הדרך האנטומיים שנקבעו באמצעות הדמיה אולטרה-סונוגרפית (איור 2A). לומן עורק בית השחי הוא אנכואי, ואילו הקיר נראה כמבנה עגול והיפר-אקואי, ומוקף במקלעת הזרוע ההיפר-אקואית.
  4. הפעל כוח של כ-20 N עם הגשושית וראה את חסימת הווריד בעת הדחיסה עם בדיקת האולטרסאונד. מעטפת בית השחי מתבטאת כמבנה ליניארי היפר-אקואי שעוטף את הצרור הנוירו-וסקולרי (איור 2B).
  5. חותכים את החתך המסומן בצורת קשת בגודל 10 ס"מ על העור בעזרת אזמל. המשך לחתוך את הרקמה התת עורית לאורך החתך כדי לחשוף את המבנים הבסיסיים. הסר חלקית את שרירי החזה השטחיים והעמוקים כדי לחשוף את מעטפת בית השחי (איור 2C).
    הערה: עורק בית השחי של החזיר מקורו בעורק התת-בריחי המכוסה על ידי השריר התת-בריחי. לאחר שהגיע לקצה העליון של שריר החזה העמוק, הוא עובר בין שרירי החזה השטחיים והעמוקים וממשיך כעורק הזרוע. מעטפת בית השחי עמוקה מקיפה את עורק בית השחי, הווריד ומקלעת הזרוע.
  6. כדי לחשוף את עורק בית השחי, יש לנתח את מעטפת בית השחי בעזרת מספריים זעירים ולבודד קטע של 6 ס"מ של העורק מהווריד ומקלעת הזרוע שמסביב (איור 2D).
  7. לאחר הבידוד, לולאה שתי רצועות חוסמות כלי דם סביב הקטע של 6 ס"מ כדי לאבטח את הכלי: הנח את הרצועה האדומה בקצה הפרוקסימלי ואת הרצועה הירוקה בקצה הדיסטלי לפני גרימת הפציעה.
  8. קשרו את שתי הרצועות החוסמות את כלי הדם כדי לחסום זמנית את זרימת הדם. אם הרצועות החוסמות את כלי הדם משתחררות, ניתן לפלוט דם מכלי הדם, המדמה דימום בלתי נשלט מפגיעה בעורק בית השחי.
  9. בצע חתך רוחבי של 2 מ"מ באמצעות מיקרו-מספריים, שאמור להיות בערך 1/3 מהיקף הכלי.
  10. הניחו 5 גיליונות גזה משוקללת מראש (6 ס"מ על 8 ס"מ) מעל החתך בעורק בית השחי, כאשר כל יריעה מסוגלת לספוג כ -30 מ"ל דם. בדוק את הרצועות החוסמות את כלי הדם כדי לוודא ששתיהן קשורות ולשמור על מתח כדי לחסום את זרימת הדם.

4. דחיסה חיצונית

  1. הגדר מראש את התקן הדחיסה החיצוני
    1. חבר את הזרוע המכנית לצד שולחן הניתוחים. חבר את הבלון ההמוסטטי המתנפח (איור 3) לקצה הזרוע.
      הערה: מכשיר הדחיסה החיצוני מורכב משלושה חלקים: זרוע מכנית, בלון המוסטטי מתנפח ומערכת מדידת לחץ.
    2. שתק את חיישן לחץ הסרט הגמיש בנקודה המרכזית על פני הבלון ההמוסטטי המתנפח כדי למדוד את הלחץ הישיר. חבר את חיישן לחץ הסרט הגמיש לחוט חשמל, ולאחר מכן קשר את החוט לכרטיס רכישת נתונים.
    3. חבר את כרטיס רכישת הנתונים למודול מיזוג אותות חד-ערוצי, וחבר אותו לתוכנת רכישת הנתונים.
      הערה: מערכת מדידת הלחץ כוללת חיישן לחץ פילם גמיש, חוט חשמל, כרטיס קליטת נתונים, מודול המרת אכשור אותות ערוץ-יחיד (איור 4) ותוכנת קליטת נתונים.
    4. לאחר ההתקנה, פתח את התוכנה. לחץ על המכשיר המחובר, בחר באפשרות ערוץ יחיד ובחר 1000 נקודות נתונים לשנייה מתפריט קצב הדגימה. עבור ערוץ הקלט, בחר תצוגת פס; עבור ערוץ הפלט, בחר תצוגת פלט.
    5. לפני ההקלטה, ודא שמערכת מדידת הלחץ מכוילת לאפס. לחץ על כפתור אדום מעגלי כדי להתחיל בהקלטה.
  2. כדי לדמות דחיסה חיצונית, כוון את הזרוע המכנית על הפצע בבית השחי מיד לאחר שחרור שתי הרצועות החוסמות את כלי הדם. נפח ידנית את הבלון ההמוסטטי כדי להשיג דחיסה מקומית עד שהלחץ מגיע ל-210 מ"מ כספית. רשום את נתוני זמן הלחץ והפלט ב- . פורמט CSV בזמן אמת.
    הערה: ניתן להשיג לחץ מדויק באמצעות עיבוד תוכנה לאחר ניפוח ידני של הבלון. הלחץ נמדד בטווח של 0-300 מ"מ כספית עם קצב דגימה של 1000 נקודות דגימה לשנייה/ערוץ.
  3. אפשר 40 דקות לדחיסה חיצונית כדי לאפשר היווצרות קרישי דם מקומיים. התבונן במכשיר במהלך הדחיסה כדי לוודא שאין תזוזה.
    הערה: בניסוי זה, דחיסה יעילה הוגדרה כהשגת איבוד דם בדחיסה של פחות מ-10% ממשקל גופו של בעל החיים.
  4. לאחר הדחיסה החיצונית, לחץ על לחצן הריבוע האדום כדי להפסיק את איסוף הנתונים. הסר את המכשיר ושקול את הגזה כדי לחשב את אובדן הדם בדחיסה (איור 5).

5. מעקב והמתת חסד

  1. עקוב אחר החיה למשך 30 דקות לאחר הסרת המכשיר.
  2. בסוף הניסוי יש להגדיל את שיעורי עירוי ההרדמה למינון גבוה יותר, כגון פנטניל >10 מיקרוגרם/ק"ג/שעה, פרופופול >20 מ"ג/ק"ג/שעה ומידזולם >0.1 מ"ג/ק"ג/שעה. המשך בניטור הלב עד שהאק"ג לא יראה פעילות חשמלית לבבית ומתח ה-CO2 בסוף הגאות יגיע ל-0 מ"מ כספית.
  3. אשר את היעדר זרימה פועמת בניטור לחץ עורקי פולשני והיעדר סימנים חיוניים אחרים.
    הערה: עקוב אחר הליך המתת החסד המאושר המתואר בפרוטוקול IACUC. יש לבצע גם שיטה מאשרת של המתת חסד, כגון כריתת בית חזה דו צדדית.

תוצאות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

כל 12 החיות שרדו עד סוף הניסוי. כל הניתוחים הסטטיסטיים עובדו על ידי תוכנת ניתוח סטטיסטי. המודל הכמותי ההיברידי מייצר אובדן דם כמותי מבוקר נפח ואיבוד דם עקבי תחת דחיסה. באיור 6A, אחרי VCH, אובדן הדם הממוצע בקבוצות I, II ו-III היה 354.2 מ"ל, 714.4 מ"ל ו-1064.0 מ"ל בהתאמה, המהווים 10%, 20% ו-30% מה-TBV. תוצאות אלו מדגימות כי ניתן להשתמש במודל זה במערכי ניסוי שונים, המאפשרים להשיג איבוד דם כמותי באמצעות VCH. איור 6B מראה כי לא היה הבדל מובהק סטטיסטית באיבוד דם תחת דחיסה בין שלוש הקבוצות (עמ' > 0.05). ניתן להשיג אובדן דם עקבי זה על ידי ביצוע חתך של כ -2 מ"מ בעורק בית השחי באמצעות מספריים מיקרוסקופיים, שהם 1/3 מהיקף עורק בית השחי. באיור 6C, בסוף הניסוי, אובדן הדם הכולל הממוצע עבור קבוצות I, II ו-III היה 462.9 מ"ל, 893.0 מ"ל ו-1213.0 מ"ל, בהתאמה, והשיג הלם דימומי, בדרגה I, II ו-III, בהתאמה.

הנתונים המתוארים באיור 7 מבהירים את ההשפעה של דימום מבוקר על פרמטרים המודינמיים, ומצביעים על עלייה ניכרת בקצב הלב בכל הקבוצות כתגובה להלם מושרה. ההסלמה בקצב הלב הייתה בולטת ביותר במהלך הפעלת דחיסה חיצונית והראתה ירידה עם הסרתו. מידת העלייה בקצב הלב הייתה ביחס ישר לנפח הדם שנשאב, כאשר קבוצה III הציגה את העלייה המשמעותית ביותר, ואחריה קבוצה II, ולאחר מכן קבוצה I. מגמה זו מודגשת כמותית על ידי הסטייה המקסימלית בדופק (ΔHR = HR_peak - HR_baseline), כאשר קבוצה III רשמה שינוי גבוה משמעותית (קבוצה I: 11.28 ± 1.2 פעימות לדקה, קבוצה II: 30.08 ± 2.7 פעימות לדקה, קבוצה III: 106.80 ± 7.2 פעימות לדקה, עמ' < 0.0001).

figure-results-1
איור 1: מערך הניסוי וציר הזמן של הניסוי. (A) סביבת הניסוי עם החזירים. (B) שלבי ההכנה לניתוח, יחד עם ציר הזמן של הניסוי. ציר הזמן של ההליך משתרע על פני 120 דקות, החל משלב הכנה כירורגי של 30 דקות, ואחריו נקודות זמן ייעודיות כל 10 דקות (T0 עד T90), בהן ננקטות פעולות ספציפיות, כגון דימום מבוקר נפח, מתיחה ושחרור של רצועות חסימת כלי דם, דחיסה חיצונית וניטור מעקב. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-results-2
איור 2: דיסקציה מונחית אולטרסאונד של אנטומיה בבית השחי בחזירים. (A) מיקום בדיקה לזיהוי אולטרסאונד של מבנים בבית השחי, עם חתך בצורת קשת של 10 ס"מ המסומן לכניסה כירורגית. (B) תמונה סונוגרפית שמפרטת את חלל בית השחי בעומק של 6 סנטימטרים; (i) סונואנטומיה ו-(ii) אנטומיה מתוקנת של אולטרסאונד. המתמר הליניארי מכוון במישור פרסגיטלי. עורק בית השחי (A) והווריד (V) מסומנים לצד מקלעת הזרוע (חצים), שריר החזה העמוק (DP) ושריר החזה השטחי (SP). (C) חתך ראשוני לאורך הנתיב המוקרן של עורק בית השחי. (D) חשיפה של עורק בית השחי והצרור הנוירו-וסקולרי לאחר החתך, כאשר שרירי החזה השטחיים והעמוקים נכרתים חלקית. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-results-3
איור 3: רכיבים של התקן הדחיסה החיצוני. הבלון ההמוסטטי המתנפח. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-results-4
איור 4: מערכת מדידת לחץ. רכיבי חומרה של מערכת מדידת הלחץ, כולל חיישן לחץ הסרט הגמיש המחובר באמצעות חוט חשמלי למודול המרת מיזוג אותות חד-ערוצי. לאחר מכן המודול מחובר לכרטיס רכישת נתונים, המתממשק למחשב. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-results-5
איור 5: הערכת איבוד דם תחת דחיסה באמצעות רוויית גזה. (A) גזה שנשאבת מפצע הניתוח לאחר דחיסה חיצונית. (B) הגזה הספוגה בדם מיושרת לשקילה מוקדמת כדי לכמת את איבוד הדם תחת דחיסה. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-results-6
איור 6: הערכת אובדן דם ומשקל גוף. (A) גרף עמודות שמתאר אובדן דם מבוקר בנפח כאחוז מנפח הדם הכולל (TBV) עבור שלוש קבוצות שונות. (B) גרף עמודות שמראה איבוד דם תחת דחיסה ללא הבדל משמעותי בין הקבוצות. (C) גרף עמודות שמייצג את אובדן הדם הכולל בסוף הניסוי שמתאים לשלוש קבוצות של הלם דימומי. ציר ה-Y השמאלי מייצג אובדן דם, בעוד שציר ה-Y הימני מייצג את אחוז ה-TBV. לכל קבוצה גודל מדגם של N=6. כל הנתונים הרציפים בוטאו כממוצע ± סטיית תקן, והמובהקות נקבעה ברווחי בר-סמך של 95% (CIS). מדידות חוזרות ניתוח חד כיווני של שונות (ANOVA) שימש כדי לקבוע את השפעת נפח הדימום על פרמטרים המודינמיים. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-results-7
איור 7: תגובות המודינמיות במהלך הניסוי. (A-C) מתאימות לשלוש קבוצות הניסוי שנחשפו לכמויות שונות של שאיבת דם. הגרפים עוקבים אחר קצב הלב (קו אדום), לחץ הדם הסיסטולי (קו כחול) ולחץ הדם הדיאסטולי (קו שחור) לאורך זמן, לצד אחוז אובדן נפח הדם הכולל (TBV) (אזור מוצל). הנתונים מראים את ההתקדמות הזמנית של קצב הלב ולחץ הדם מתחילת הדימום (T0) ועד 90 דקות לאחר הדימום (T90). * מציין כי לפרמטרים ההמודינמיים בכל נקודת זמן יש הבדל מובהק סטטיסטית בהשוואה ל-T0 בתוך כל קבוצה (p<0.05). כל הנתונים הרציפים בוטאו כממוצע ± סטיית תקן, והמובהקות נקבעה ברווחי בר-סמך של 95% (CIS). מדידות חוזרות ניתוח חד כיווני של שונות (ANOVA) שימש כדי לקבוע את השפעת נפח הדימום על פרמטרים המודינמיים. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

דיון

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

פגיעה בעורק בית השחי היא הגורם העיקרי לדימום מסיבי באתר צומת הגפיים העליונות1. לבקרת דימום פעילה, דחיסה ידנית, טמפונדת גזה וחומרים המוסטטיים הם שיטות נפוצות בשימוש במסגרות לחימה או טרום אשפוז8. בעוד שדחיסה לבדה יכולה לשלוט באופן זמני בדימום בצמתים, ייתכן שהיא לא תסתום לחלוטין את עורק בית השחי בשל גמישות עצם השכמה. בנוסף, רוב החומרים ההמוסטטיים המקומיים הם בצורת גזה ויריעות ממברנה הדורשות דחיסה ידנית כדי להחזיק אותם במקומם באתר הדימום9. נכון לעכשיו, אין מחקרים קליניים רלוונטיים שאישרו לחץ דחיסה אמין בשילוב עם טמפונדה גזה או חומרים המוסטטיים. מחקר זה פיתח מודל הערכה כמותי היברידי חדש לדימום בצומת הגפיים העליונות בחזירים המציע את היתרון של פיתוח נוסף של מוצרים המוסטטיים טרום אשפוזיים.

בעת בניית מודל הלם דימומי, האתגר העיקרי הוא לשכפל במדויק את התרחיש הקליני תוך הבטחת שחזור וסטנדרטיזציה גבוהים10. לכן, פיתחנו מודל הערכה כמותית היברידי המציע מספר יתרונות על פני מודל ההלם הדימומי:

מחקר זה מציג לראשונה מודל פגיעה בעורק בית השחי של חזירים. בפרסומים האחרונים, רוב המחקרים השתמשו במודל הפגיעה בעורק הירך כדי להעריך את יעילותם של חומרים המוסטטיים חדשים 11,12,13,14,15. עם זאת, תשומת לב מוגבלת ניתנה לתיאור ההיתכנות של מודל הפגיעה בעורק בית השחי. זה מיוחס לאתגרים הקשורים לביצוע פגיעה בעורק בית השחי בחזירים, הנובעים מהמאפיינים האנטומיים המורכבים של בית השחי של החזירים. כדי למזער פציעה או דימום לא מכוונים, עדיפה גישה אקסילרית מונחית אולטרסאונד לאיתור עורק בית השחי לפני דיסקציה. בחירה זו נעשית מכיוון שהכלים ממוקמים עמוק בין שרירי החזה השטחיים והעמוקים ומוקפים במעטפת בית השחי. בינתיים, אתגר נוסף הוא להשיג חתך רוחבי עקבי של 2 מ"מ בכל בעלי החיים באמצעות הערכה חזותית.

הרצועות החוסמות את כלי הדם מספקות כוח משיכה כדי לחסום זמנית את זרימת הדם בעורק בית השחי הפגוע (עורק פתוח). בנוף המחקר הנוכחי, נתקלים באתגרים קריטיים בעת פיתוח חומרים המוסטטיים חדשים לדימומים בצמתים. אתגרים אלה נובעים מפצעים עמוקים וצרים באזורי הצומת המביאים לזרימת דם מהירה ולחוצה. דינמיקה זו מעכבת באופן משמעותי את יכולתם של חומרים המוסטטיים לספוג ולנהל נוזל פנים. בתנאים של דימום מסיבי, זה מזיק במיוחד, מכיוון שהדם בלחץ גבוה וזורם במהירות יכול לשטוף חומרים המוסטטיים ולשבש קרישים שנוצרו בצורה לא מספקת. המחקר מציג את השימוש בשתי רצועות חוסמות כלי דם השולטות באופן זמני בזרימת הדם בלחץ. אסטרטגיה זו מאפשרת להעריך את יעילותם של חומרים המוסטטיים ללא ההשפעות המבלבלות של דימום פעיל לפני ההתערבות הכירורגית לניהול דימום.

ניתן להגדיר את לחץ הדחיסה בניסוי כערך ספציפי בהתאם לצרכי הניסוי ולשמור על יציבות יחסית לאורך כל הניסוי. השימוש במכשיר דחיסה חיצוני להפעלת לחץ מתכוונן על גזה טמפונדה הוא התפתחות חשובה בתחום חקר דימום בצמתים. לחץ הדחיסה הספציפי של דימום צומת הגפיים העליונות טרם הובהר. על פי דיווח המקרה של פצע ירי, ניתן להשתמש באבי העורקים הבטני ובחוסם עורקים צומתי בבית השחי, אך לחץ הדחיסה הנדרש לא צוין בבירור16. Johnson et al.5 אימתו את היעילות והבטיחות של חוסם עורקים צומתי Sam באזור המפשעה ובית השחי, מה שמצביע על כך שחסימת עורק בית השחי דורשת ממוצע של 739 מ"מ כספית. בשנת 2022, אביטל ועמיתיו תיעדו מקרה שבו נעשה שימוש בטכניקה ידנית של נקודות לחץ כדי לשלוט בדימום בבית השחי במהלך הובלה של 21 דקות, בעקבות כישלון חוזר ונשנה של תחבושת המוסטטית. דוח מקרה זה אישר כי טכניקת נקודות הלחץ יכולה לעצור בהצלחה דימום באזור הצומת בבית השחי ויכולה להימשך לאורך תקופה ממושכת. עם זאת, הפעלת הלחץ בוצעה על ידי חובש פינוי אווירי-רפואי, שהמאמץ הממושך שלו הוביל לעייפות, ובכך פגע ביכולת לשמור על לחץ עקבי לאורך כל ההליך. בדגם זה נעשה שימוש בו זמנית בטמפונדת הגזה ובדחיסה המקומית. לא ביקשנו לחסום לחלוטין את זרימת עורק בית השחי אלא השתמשנו בשיטה של טמפונדת גזה בשילוב עם דחיסה חיצונית כדי להשיג המוסטזיס מקומי. התוצאות מצביעות על כך שנדרש רק 210 מ"מ כספית של לחץ חיצוני כדי לעצור ביעילות את הדימום בשילוב עם טמפונדת גזה. בנוסף, הפעלת זרוע מכנית מבטיחה לחץ קבוע וללא שינוי בנקודת הלחץ, ובכך מגבירה את האפקטיביות של אסטרטגיית בקרת דימום זו. למחקר נוסף, ניתן לכוונן ולהתאים את לחץ הדחיסה של מכשיר זה על סמך חומר הטמפונדה. אם יש צורך לבדוק את יעילותן של חבישות המוסטטיות שונות שפותחו לאחרונה הדורשות לחץ, ניתן לכוונן את הלחץ כך שיתאים להגדרות הניסוי. לדוגמא, אם הלחץ מוגדר לערך מסוים, ניתן לקבוע איזו חבישה המוסטטית יעילה יותר על ידי השוואת הזמן להמוסטזיס ואיבוד דם בדחיסה.

הלם Class I-III נגרם על ידי שילוב VCH עם דימום בלתי מבוקר, המדמה במדויק את התרחיש הקליני של פגיעה בחדירה לעורק בית השחי תוך התאמת אובדן הדם הכולל לטווח הנדרש. ניתן לסווג את מודל ההלם הדימומי, לשלושה סוגים: מבוקר עוצמת קול, מבוקר לחץ ובלתי מבוקר. מודל ההלם הדימומי הנשלט בנפח מדמה את תהליך ההלם הדימומי על ידי שחרור חלק מסוים של דם על סמך נפח המחזור היעיל לאורך תקופה מוגדרת. למודל זה יתרונות בהערכת המודינמיקה (כגון מנגנוני פיצוי), אך קשה לשלוט במידת השינויים בלחץ הדם (כגון יתר לחץ דם). נמצא כי זרימת דם מהירה ואחריה הוצאה איטית גורמת לתגובה פיזיולוגית אינטנסיבית יותר (דופק, חומצה לקטית בסרום וכמות נוזל ההחייאה הנדרשת) מאשר הוצאה מתמדת (שיטות מסורתיות), ומדמה באופן מציאותי יותר את תהליך ההלם הדימומי. ישנן דרכים רבות לבסס את המודל של הלם דימומי בלתי נשלט. המודלים הנפוצים של הלם דימומי בלתי נשלט כוללים מודל דימום של קרע בכבד או בטחול, מודל דימום של פגיעה באבי העורקים ובעורק הירך וכו'.18,19,20,21,22. מודל הלם דימומי זה קרוב מאוד למצב הקליני של חולים עם טראומה או דימום חמור ונמצא בשימוש נרחב, במיוחד בחקר החייאת נוזלים של הלם דימומי. במחקר זה, שאיבת הדם מעורק הירך של 10%, 20% ו-30% TBV בשילוב עם דחיסת הלחץ הקבוע של הזרוע המכנית גרמה להלם דימומי בדרגה I-III. פרמטרים המודינמיים נוטרו כל 10 דקות במהלך כל התהליך כדי להבטיח את יציבות המודל.

למודל זה מספר מגבלות משמעותיות, כולל ההיבט של דימום בלתי מבוקר. אילוץ עיקרי הוא הדיוק הנדרש לחתך רוחבי של 2 מ"מ בעורק בית השחי. בעוד שהנתונים שלנו מראים שגיאת תקן צרה לאובדן דם תחת דחיסה, השונות בגודל החתך וכתוצאה מכך בדימום בלתי מבוקר עשויה לגדול כאשר אנשים שונים מבצעים את ההליך. מגבלה נוספת היא ההרדמה וניהול הכאב של החזירים ששימשו בניסוי. בהתחשב בהליכים הכירורגיים הנרחבים הכרוכים בשלב ההכנה הכירורגית של דגם זה, ניהול משככי כאבים ועומק הרדמה הוא קריטי. חשוב לעקוב מקרוב אחר סימני כאב ולספק טיפול מתאים במהלך טרכאוסטומיה, קנולציה ופגיעה בעורק בית השחי.

מסקנה
במחקר זה, הצגנו מודל הערכה כמותי היברידי חדשני לדימום בצומת הגפיים העליונות בחזירים, המסמן התקדמות משמעותית בפיתוח מוצרים המוסטטיים טרום אשפוזיים. השימוש במודל פגיעה בעורק בית השחי של חזירים, בשילוב עם יישום רצועות חסימת כלי דם ומכשיר דחיסה חיצוני, נותן מענה לאתגרים קריטיים בשליטה על דימומים בצמתים, כגון השגת לחץ עקבי ומבוקר לשיפור היעילות ההמוסטטית. הממצאים שלנו מראים כי שילוב של טמפונדת גזה עם לחץ חיצוני מבוקר במדויק של 210 מ"מ כספית, הנתמך עוד יותר על ידי הכוח הקבוע המסופק על ידי זרוע מכנית, עוצר ביעילות את הדימום. גישה זו לא רק מספקת פתרון מעשי לניהול פגיעות בעורקי בית השחי אלא גם מכינה את הקרקע למחקר עתידי על מנגנוני לחץ מתכווננים לחבישות המוסטטיות שונות. זה משפר את הרלוונטיות הקלינית ואת הישימות של הממצאים. לתוצאות אלו יש פוטנציאל משמעותי לשפר את הטיפול בטראומה אנושית, במיוחד במסגרות טרום אשפוזיות.

גילויים

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

המחברים הצהירו כי לא קיימים ניגודי אינטרסים מתחרים.

תודות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

המחברים רוצים להביע את תודתם ללי יאנג על עיצוב הרעיון של המחקר, לג'או דונגצ'ו וגואו יונג על ביצוע ההליכים הכירורגיים, לג'או דונגצ'ו על ניתוח הנתונים והכנת כתבי היד, ולג'אנג ליאניאנג על הפיקוח על פרויקט המחקר. עבודה זו נתמכה על ידי ועדת הבריאות ותכנון המשפחה העירונית של צ'ונגצ'ינג ופרויקט המחקר המדעי הרפואי של ועדת המדע והטכנולוגיה (מס' 2024MSXM084), בניית התמחויות קליניות מרכזיות במחקר הרפואי הצבאי והקליני על מחלות קריטיות וקשות בעיר צ'ונגצ'ינג.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
תוכנה לרכישת נתונים MCC DAQamiMeasurement Computing Corporation4.2.1f0תוכנה מתקדמת לאיסוף וניטור נתונים שנועדה לספק חווית משתמש אינטואיטיבית ויעילה, שפותחה על ידי Measurement Computing Corporation שבסיסה בנורטון, מסצ'וסטס, ארה"ב.
חיישן לחץ סרט גמיש DF9-40Chengke Electronics500gחיישן לחץ סרט גמיש המיועד ליישומים הדורשים מדידת כוח
חוט DuPont, כרטיס רכישת נתוניםJ.X.CTUSB-1208LSכרטיס רכישת נתונים המצויד במחברי DuPont למשימות ממשק ועיבוד אותות
מודול המרת מיזוג אותות ערוץ יחידRisymIMS-C04Aמודול המשמש למיזוג והמרת אותות במערך ערוץ יחיד

מקורות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Morrison, J. J., Rasmussen, T. E. Noncompressible torso hemorrhage: a review with contemporary definitions and management strategies. Surg Clin North Am. 92 (4), 843-858 (2012).
  2. Sauaia, A., et al. Epidemiology of trauma deaths: a reassessment. J Trauma. 38 (2), 185-193 (1995).
  3. van Oostendorp, S. E., Tan, E. C. T. H., Geeraedts, L. M. G. Jr Prehospital control of life-threatening truncal and junctional haemorrhage is the ultimate challenge in optimizing trauma care; a review of treatment options and their applicability in the civilian trauma setting. Scand J Trauma Resusc Emerg Med. 24 (1), 110(2016).
  4. Spiegel, S., Baker, A. M. EMS junctional hemorrhage control. StatPearls Publishing. , Treasure Island, FL. (2023).
  5. Johnson, J. E., Sims, K., Hamilton, D. J., Kragh, J. F. Jr Safety and effectiveness evidence of SAM(r) junctional tourniquet to control inguinal hemorrhage in a perfused cadaver model. J Spec Oper Med. 14 (2), 21-25 (2014).
  6. Coakley, T. A., Devlin, J. J., Kircher, S. S., Johnson, A. S. Development of a ballistic model of combat groin injury. J Trauma Acute Care Surg. 72 (1), 206-210 (2012).
  7. Zhu, Q., et al. Body mass index and waist-to-hip ratio misclassification of overweight and obesity in Chinese military personnel. J Physiol Anthropol. 39 (1), 24(2020).
  8. La Monaca, G., et al. Hemorrhagic complications in implant surgery: a scoping review on etiology, prevention, and management. J Oral Implantol. 49 (4), 414-427 (2023).
  9. Peng, H. T. Hemostatic agents for prehospital hemorrhage control: a narrative review. Mil Med Res. 7 (1), 13(2020).
  10. Fülöp, A., Turóczi, Z., Garbaisz, D., Harsányi, L., Szijártó, A. Experimental models of hemorrhagic shock: a review. Eur Surg Res. 50 (2), 57-70 (2013).
  11. Kheirabadi, B. S., et al. Comparison of new hemostatic granules/powders with currently deployed hemostatic products in a lethal model of extremity arterial hemorrhage in swine. J Trauma. 66 (2), 316-326 (2009).
  12. Kheirabadi, B. S., et al. Determination of efficacy of new hemostatic dressings in a model of extremity arterial hemorrhage in swine. J Trauma. 67 (3), 450-459 (2009).
  13. Wang, Y. H., et al. Evaluation of chitosan-based dressings in a swine model of artery-injury-related shock. Sci Rep. 9 (1), 14608(2019).
  14. Angus, A. A., et al. Testing and evaluation of a novel hemostatic matrix in a swine junctional hemorrhage model. J Surg Res. 291, 452-458 (2023).
  15. Landers, G. D., et al. Efficacy of hemostatic gauzes in a swine model of prolonged field care with limb movement. Mil Med. 186, Suppl 1 384-390 (2021).
  16. Croushorn, J., McLester, J., Thomas, G., McCord, S. R. Abdominal aortic tourniquet controls junctional hemorrhage from a gunshot wound of the axilla. J Spec Oper Med. 13 (3), 1-4 (2013).
  17. Holcomb, J. B., et al. Effect of dry fibrin sealant dressings versus gauze packing on blood loss in grade V liver injuries in resuscitated swine. J Trauma. 46 (1), 49-57 (1999).
  18. Avital, G., et al. Pressure points technique for traumatic proximal axillary artery hemorrhage: a case report. Prehosp Disaster Med. , 1-4 (2022).
  19. Bickell, W. H., Bruttig, S. P., Wade, C. E. Hemodynamic response to abdominal aortotomy in the anesthetized swine. Circ Shock. 28 (4), 321-332 (1989).
  20. Matsuoka, T., Hildreth, J., Wisner, D. H. Liver injury as a model of uncontrolled hemorrhagic shock: resuscitation with different hypertonic regimens. J Trauma. 39 (4), 674-680 (1995).
  21. Krausz, M. M., Horn, Y., Gross, D. The combined effect of small volume hypertonic saline and normal saline solutions in uncontrolled hemorrhagic shock. Surg Gynecol Obstet. 174 (5), 363-368 (1992).
  22. Capone, A., Safar, P., Stezoski, S. W., Peitzman, A., Tisherman, S. Uncontrolled hemorrhagic shock outcome model in rats. Resuscitation. 29 (2), 143-152 (1995).

הדפסות חוזרות והרשאות

בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה

בקש הרשאה

תגיות

מאמרים קשורים