Summary
Ziel dieser Publikation ist es, die mögliche Anwendung eines neuartigen Geräts anhand simulierter feststoffhaltiger Organverletzungen in einem Schweinemodell aufzuzeigen.
Abstract
Feste Organblutungen (Leber, Milz und Niere) sind oft lebensbedrohlich und können bei schwerkranken Patienten nur schwer aufzuhalten sein. Traditionelle Techniken zur Festnahme dieser anhaltenden Blutungen umfassen die Gerinnung durch Hochspannungselektrokauterie, topische hämostatische Anwendung und die Lieferung von entzündetem Argongas. Das Ziel dieser Studie/Videos war es, die Wirksamkeit eines neuen Energiegeräts zur Abfangen anhaltender fester Organblutungen zu demonstrieren. Ein neuartiges Instrument, das bipolare Hochfrequenzenergie (RF) verwendet, die tropfende Kochlinie aus einem einfachen Handstück entzündet/gekocht, wird verwendet, um anhaltende Blutungen durch feste Organverletzungen in einem Schweinemodell zu stoppen. Dieses Instrument wird aus Erfahrung innerhalb der elektiven Leberresektionen extrapoliert. Es wird eine eskalierende Reihe von Verletzungen fester Organe innerhalb eines Schweinemodells entstehen. Es folgt die Verhaftung von Blutungen mit diesem neuartigen Energiegerät nacheinander. Ein Standard-Sauggerät wird ebenfalls eingesetzt. Dieses einfache saline/RF-Energieinstrument hat das Potenzial, anhaltende feste Organoberfläche/Kapselblutungen sowie moderate Blutungen im Zusammenhang mit tiefen Zerrungen zu stoppen.
Introduction
Unkontrollierte Blutungen durch feste Organverletzungen bleiben eine der Hauptursachen für Morbidität und Sterblichkeit sowohl bei stumpfen als auch durchdringenden Traumata1. Mit dem Aufkommen wirksamer Reanimationsstrategien zur Schadensbegrenzung steigt die Rate des nicht-operativen Managements bei Bauchtraumata weiteran 2. Infolgedessen haben Patienten, die ein operatives Management benötigen, immer komplexere Verletzungen und damit verbundene physiologische Derangement. Bei diesen Patienten ist die frühzeitige Kontrolle der Blutung ein wesentlicher Bestandteil einer wirksamen Reanimation der Schadensbegrenzung und der wünschenswerten Ergebnisse.
Das chirurgische Management von festen Organverletzungen bleibt eine Schlüsselkompetenz für Trauma,Akut und Allgemeinchirurgen. Eine Vielzahl von chirurgischen Techniken und hämostatischeN Ergänzungen für diese Verletzungen wurden beschrieben3. Herkömmliche Techniken zur Behandlung fester Organblutungen umfassen die Gerinnung durch Hochspannungselektrokauterie, die Anwendung topischer hämostatischer Mittel, vernähte Reparaturen und die partielle oder vollständige Organexzision. Argon-Strahl-Gerinnung wurde auch beschrieben4. Obwohl jede dieser Techniken eine Rolle bei der Erzielung von Hämostase spielt, ist keine universell anwendbar oder erfolgreich.
Viele neuartige Werkzeuge und hämostatische Therapien wurden im elektiven chirurgischen Umfeld beschrieben. Dies gilt insbesondere im Bereich der hepatobiliären Chirurgie5. Da die Vertrautheit mit diesen Werkzeugen zunimmt, haben viele von ihnen auch versprechend im chirurgischen Management von traumatischen Verletzungen gezeigt. Ein solches Gerät nutzt eine Kombination aus entzündeter Saline und bipolarer Hochfrequenzenergie, um Blutungen zu unterhalten. Zusätzlich hat es die Fähigkeit, gleichzeitig kleine bis mittlere Gallengänge innerhalb der Leber zu versiegeln6. Die positiven Erfahrungen mit diesem Werkzeug im Umgang mit festen Organverletzungen wurden zuvor beschrieben6,7,8.
Ziel dieser Publikation ist es, die mögliche Anwendung dieses neuartigen Geräts anhand simulierter feststoffhaltiger Organverletzungen in einem Schweinemodell zu demonstrieren.
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Protocol
Verfahren, die Tierquäler betreffen, wurden vom Animal Care Committee der University of Calgary genehmigt und folgen den Richtlinien des Canadian Council of Animal Care. Der Ausschuss stellt sicher, dass die Studie ethisch ist und dass die Tiere human behandelt werden.
1. Modellvorbereitung
- Beherbergen Sie das 50 kg schwere erwachsene männliche Schwein 1 Woche vor der Operation in einer Tierpflegeeinrichtung, um das Tier an die Unterbringungsbedingungen und die Halter zu gewöhnen. Schnell das Modell für mindestens 6 h vor Beginn der Anästhesie.
- Anästhetisieren Sie das Modell mit einer intramuskulären Injektion von Ketamin (33 mg/kg), Atropin (0,04 mg/kg) und Buprenorphin (0,05 mg/kg) sowie inhaliertem Isofluran (5%)9.
- Bewegen Sie das Modell in die Supine-Position und sprühen Sie die Stimmbänder mit Lidocain (1%) um Laryngospasmus zu verhindern. Führen Sie eine direkte endotracheale Intubation mit einem 6,5 Fr gefesselten Endotrachealrohr durch. Bestätigen Sie die korrekte Position des Endotrachealrohrs mit Hilfe der Kapnographie.
- Legen Sie eine 18G IV in die Randohrvene ein und beginnen Sie eine Infusion von Ringer-Laktat mit einer Rate von 200 ml/h. Tragen Sie eine fade Salbe auf die Augen des Modells auf, um Trockenheit unter Vollnarkose zu verhindern.
- Überwachen Sie die Herzfrequenz und Sauerstoffsättigung des Modells mit einem Pulsoximeter, der auf den Schwanz des Modells aufgebracht wird. Belüften Sie das Modell zwischen 14 - 16 Atemzügen/min mit einem mechanischen Beatmungsgerät und einem Gezeitenvolumen von 5 - 10 ml/kg. Halten Sie eine angemessene Anästhesie aufrecht, indem Sie eine minimale Alveolarkonzentration (MAC) von Isofluran zwischen 2 und 2,5 anvisieren.
- Bestätigen Sie vor Beginn der Operation die ausreichende Tiefe der Anästhesie, indem Sie Schmerzreflexe mit einer Hinterbein-Zehen-Pinch testen. Bewerten Sie Schmerzreflexe in regelmäßigen Abständen während der Operation.
2. Gerätevorbereitung
- Bereiten Sie die entzündete Salz-/bipolare Hochfrequenz (SBRF; Abbildung 1) Gemäß den Herstellerspezifikationen.
- Öffnen Sie das Handstück (6,0 bipolare Dichtspitze) und schließen Sie es an den Generator an.
- Legen Sie die Einstellung für den Saline-Durchflusssatz auf Niedrigfest. Verwenden Sie 0,9% Saline für eine maximale Energieleitung.
- Stellen Sie die Hochfrequenz-Leistungseinstellung auf 160 W ein.
3. Chirurgie: Laparotomie
- Führen Sie einen langen offenen Mittellinien-Laparotomie-Schnitt mit einem #10 Skalpell durch, das sich vom Xiphisternum bis zum Schambein erstreckt und durch alle Schichten der Bauchwand geht.
- Stellen Sie eine angemessene Exposition der festen Organe von Interesse(z. B.Leber, Milz, Niere), mobilisieren Sie andere Strukturen, und setzen Sie einen Retraktor bei Bedarf.
HINWEIS: Der Einfachheit halber wird die Leber für den Rest dieses Protokolls als das feste Organ von Interesse bezeichnet. Dieses Protokoll wird auch die Schaffung von Verletzungen ähnlicher Qualität in der Niere und Milz umfassen.
4. Chirurgie: Simulierte Festorganverletzung
HINWEIS: Die unten beschriebenen Verletzungen stellen eine sich verschlechternde Hierarchie der Verletzungen dar. Die Verletzungen werden von einem erfahrenen Unfallchirurgen verursacht und Hämostase wird von einem anderen Chirurgen erhalten.
- Mit einem #10 Skalpellklinge, wenden Sie eine abrasive (hin und her) Kraft auf die Leberkapsel, um Kapselblutungen zu induzieren. Die Verletzung sollte oberflächlich(d. h.1 - 2 mm) und 2 cm2 groß sein. Die Größe der Verletzung kann dann nach Ermessen des Bedieners in Schritten von 1 cm2 erhöht werden.
- Erstellen Sie feste Organzerlegungen mit zunehmendem Schweregrad unter Verwendung der direkten Anwendung eines Skalpells. Die Länge der Zerrung kann sich von 5 cm bis zur gesamten Länge des Organs erstrecken. Die Tiefe der Zerrung sollte 1 cm betragen und dann nach Ermessen des Bedieners in Schritten von 1 cm erhöht werden.
- Erstellen Sie durchdringende Verletzungen mit einem stumpfen Gerät wie einer Kelly-Klemme mit einer Messerbewegung. Diese können eine Teildicke(d.h.50% des Organs) oder von voller Dicke(d.h.vollständig durch das Organ) sein.
5. Hämostase
- Drücken Sie den Knopf des Handstücks und leiten Sie den gleichzeitigen Sonnenfluss der Wäsche und die Abgabe von bipolarer Hochfrequenzenergie an. Die Kochlinie kocht am Einsatzort.
- Tragen Sie die Spitze des Geräts direkt auf die rohe Oberfläche der Leber, auf oberflächliche Blutungsbereiche oder bei Defekten in der Leber selbst auf. Stechen Sie das Organ nicht mit dem Endeffektor.
- Tragen Sie die gleichzeitige Absaugung von einem Standard-Operationssauger nach Bedarf auf, um die erhitzte Saline und Energie direkt in die Bereiche der laufenden Blutungen zu liefern. Dies hilft auch, den genauen Ort der laufenden Blutung zu visualisieren.
- Erhitzen Sie das Gewebe mit einer sanften Hin- und Herbewegung auf ca. 100 °C (thermische Gerinnung ohne nennenswerte Verkohlung). Ein auditiver "Pop" tritt nach 3 - 5 s auf und bedeutet, dass der Brand abgeschlossen ist. Der Benutzer kann das Instrument dann in organisierter Weise auf die nächste Zielwebsite verschieben.
- Wenden Sie bei Bedarf präzise gerichtete Hochspannungs-Elektrokauter in Verbindung mit dem Einsatz der SBRF- und Saugvorrichtungen an, um eine Hämostase zu erhalten. Dies kann für die größte und kräftigste Blutung erforderlich sein.
6. Versiegelung kleiner bis mittlerer Gallengänge
- Wenden Sie mit der oben beschriebenen Methode die Instrumentenspitze über die schnittige/verletzte Kante des Leberparenchyms an, um kleine bis mittlere Gallengänge zu versiegeln.
7. Modell Euthanasie
- Nach Abschluss des Experiments wird das anästhesierte Modell gemäß den Tierpflegerichtlinien der Einrichtung durch Exsanguination eingeschläfert.
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Representative Results
Das hier beschriebene SBRF-Gerät bietet eine wirksame Hämostase für eine Vielzahl von festen Organverletzungen. Die Wirksamkeit des SBRF-Geräts in einem Schweinemodell wurdezuvor8 beschrieben. Die Ergebnisse dieser Studie werden hier mit Genehmigung der Autoren erneut veröffentlicht.
Bei Verwendung eines Schweinemodells wurden Verletzungen zunehmender Schwere auf vier separate Modelle angewendet. Die Verletzungen wurden als Oberflächenentkapselung, oberflächliche Zerrung, tiefe Zerrung, durchdringendes "Durch- und Durch" von Raketenbahnen und vollständige Transsektion beschrieben. Die effektive Hämostase wurde von fünf Operateien sowie einer sorgfältigen Videoüberprüfung durch eine separate Gruppe von zwei Chirurgen bestimmt. Unabhängig von der Schwere der Verletzung wurde das SBRF-Gerät von den Operateiern bei 99% der Verletzungen und von den Video-Review-Chirurgen bei 97% der Verletzungen als wirksam bei der Erzielung der Hämostase ermittelt. Darüber hinaus fanden die an der ersten Studie beteiligten Operateuren das Gerät auch sehr einfach zu bedienen8.
Die Tiefe der Gewebedurchdringung durch das SBRF-Gerät wurde auch in der vorherigen Schweinestudie8bestimmt. Die Gewebedurchdringung variierte durch das Zielorgan (Tabelle 1). Insbesondere wurde keine Gewebegerinnung beobachtet, wenn die minderwertige Vena cava ins Visier genommen wurde. Dies ist wahrscheinlich auf den Kühlkörpereffekt durch einen signifikanten Blutfluss zurückzuführen und unterstützt die Sicherheit des Einsatzes des Geräts um große Gefäßstrukturen.
Abbildung 1: Saline/bipolares Hochfrequenz-Energiegerät (SBRF). (A) Dieses Panel zeigt das SBRF-Gerätehandstück mit dem Single-Button-Design. (B) Dieses Panel zeigt die 6.0 stumpfe bipolare Dichtspitze des SBRF. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
| Zielorgan | Tiefe der Gewebedurchdringung (mm) |
| Leber | 2.7 |
| Milz | 2.5 |
| Niere | 3 |
| Bauchwand | 2.4 |
| Lunge | 1.1 |
| Herzen | 1.3 |
| Minderwertige Vena cava | 0 |
Tabelle 1: Gewebedurchdringung durch Zielorgan. Diese Tabelle wurde von Ball et al8geändert.
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Discussion
Die schnelle und effektive Kontrolle von Blutungen ist ein wesentlicher Bestandteil der modernen Schadensbegrenzungsreanimation10. Eine Vielzahl von operativen und unterstützenden Techniken zur Verfügung stehen, um Blutungen bei einer festen Organverletzung zu verhindern3. Keine dieser Techniken hat sich als universell anwendbar oder erfolgreich bei der Erreichung der Hämostase erwiesen. Die ersten Erfahrungen mit dem hier beschriebenen SBRF-Gerät waren positiv6,7,8. Dieses Gerät ist ein wertvoller Zusatz zur Erreichung einer schnellen und effektiven Hämostase bei komplexen festen Organverletzungen.
Im aktuellen Protokoll wurde ein Schweinemodell verwendet, um traumatische feste Organverletzungen zu simulieren. Dabei werden die Eigenschaften des Gerätes der Studie in einer High-Fidelity-Einstellung nachgewiesen. Schweinemodelle haben sich bisher als wirksames Modell für gleichwertige menschliche Krankheitsprozesse erwiesen, insbesondere im Bereich der chirurgischen Ausbildung und Simulation11.
Dieses Protokoll hat eine bemerkenswerte Einschränkung. Die simulierten Verletzungen entstehen in einem Schweinemodell, das unter standardisierten Bedingungen beästheisiert wird. Obwohl die simulierten Verletzungen relativ realistisch sind, werden sie isoliert mit dem physiologischen Zustand des Modells erstellt. Infolgedessen ist das Modell nicht unbedingt der akuten Koagulopathie und anderen physiologischen Derangements ausgesetzt, die normalerweise die Ergebnisse bei traumatisierten Patienten beeinflussen.
Trotz dieser Einschränkung war die menschliche Patientenerfahrung mit dem Gerät bei soliden Organblutungen äußerst ermutigend6,7. Das SBRF-Gerät ist einfach zu bedienen und hat eine effektive Hämostase bei einer hochausgewählten Gruppe von Traumapatienten mit herausfordernden schweren Organverletzungen nachgewiesen. Das SBRF-Gerät ermöglicht auch die gleichzeitige Hämostase und die Abdichtung von kleinen und mittelgroßen Gallengängen in der Leber.
Unserer Kenntnis nach gab es keine Berichte über kurz- oder langfristige Komplikationen, die direkt mit der Verwendung eines SBRF-Geräts bei Traumapatienten oder während seiner Verwendung in der Elektivchirurgie zusammenhängen. Da das Gerät bei einer relativ niedrigen Betriebstemperatur(z.B.100°C) funktioniert, besteht ein geringeres Verletzungsrisiko an unschuldigen Vasenstrukturen im operativen Bereich. Zum Beispiel scheint es kein oder sehr begrenztes Risiko für Strukturen wie die minderwertige Vena cava und Portalvene aufgrund der starken Kühlkörper durch den hohen Blutfluss durch diese Strukturen verursacht. Da die Verwendung und die Erfahrung mit dem SBRF-Gerät zunimmt, müssen seine Benutzer auf mögliche Komplikationen warten.
Die Laparotomie zur Schadenskontrolle ist mit signifikanten potenziellen Morbiditäten undMortalitäten verbunden 11,12. Dies gilt insbesondere für das Management komplexer festes Organverletzungen. Der Besitz eines vielseitigen Geräts für eine effektive primäre Hämostase bei diesen komplexen Verletzungen kann zu einer Verringerung der Notwendigkeit einer vorübergehenden Bauchverschlüsse und der damit verbundenen Risiken führen. Es ist auch ein hervorragendes Instrument für Chirurgen, die anhaltende Blutungen in diesen herausfordernden Bereichen stoppen müssen, aber nicht unbedingt Komfort in der intraorganen Anatomie oder im anatomischen Bereich der Verletzung haben.
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Disclosures
Die Autoren haben nichts zu verraten.
Acknowledgments
Die Autoren haben keine Anerkennung.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Aquamantys pump generator | Medtronic | 40-402-1 | |
| Aquamantys 6.0 bipolar sealer | Medtronic | 23-112-1 | |
| Electrosurgical pencil with tip | Megadyne | 0039 | |
| Porcine animal | |||
| Porcine ventilator/induction and anesthetic medications | |||
| 2 x 1 liter bags of 0.9% normal saline | |||
| 2 x scalpels (#10) | |||
| Belfour abdominal retractor | |||
| Suction tubing | |||
| Suction tip | |||
| Suction device/wall connector | |||
| Suction canister | |||
| Debakey forceps | |||
| Metz scissors | |||
| Curved Mayo scissors | |||
| Closing suture (1-0 Nylon) | |||
| 20 x Laparotomy sponges | |||
| 2 x Kelley clamps | |||
| 2 x snap clamps |
References
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