Summary
Målet med denne publikasjonen er å demonstrere den potensielle anvendelsen av en ny enhet ved hjelp av simulerte solide organskader i en svinemodell.
Abstract
Solid organ (lever, milt og nyre) blødning er ofte livstruende og kan være vanskelig å stoppe hos kritisk syke pasienter. Tradisjonelle teknikker for å arrestere denne pågående blødningen inkluderer koagulasjon av høyspenningselektrokautery, aktuell hemostatisk applikasjon og levering av antent argongass. Målet med denne studien/videoen var å demonstrere effekten av en ny energienhet for å arrestere vedvarende solid organblødning. Et nytt instrument som bruker bipolar radiofrekvens (RF) energi som virker for å tenne / koke dryppende saltvann fra et enkelt håndstykke er ansatt for å arrestere pågående blødning fra solide organskader i en svinemodell. Dette instrumentet er ekstrapolert av erfaring innen elektiv leverreseksjon. En eskalerende serie av skader på faste organer i en svinemodell vil bli opprettet. Dette vil bli etterfulgt av å arrestere blødning med denne nye energienheten i rekkefølge. En standard sugeenhet vil også bli ansatt. Dette enkle saltvanns-/RF-energiinstrumentet har potensial til å arrestere pågående solid organoverflate/kapsulær blødning, samt moderat blødning forbundet med dype kutt.
Introduction
Ukontrollert blødning på grunn av solid organskade er fortsatt en ledende årsak til sykelighet og dødelighet i både sløv og gjennomtrengende traumer1. Med bruk av effektive skade kontroll gjenoppliving strategier, frekvensen av ikke-operativ ledelse for abdominal traumer fortsetter å øke2. Som et resultat har pasienter som krever operativ ledelse stadig mer komplekse skader og tilhørende fysiologisk derangement. Hos disse pasientene er tidlig kontroll av blødning en viktig komponent i effektiv skadekontrollgjen gjenopplivning og ønskelige resultater.
Kirurgisk behandling av solide organskader er fortsatt en viktig kompetanse for traumer, akuttbehandling og generelle kirurger. Et bredt utvalg av kirurgiske teknikker og hemostatiske tillegg for disse skadene har blitt beskrevet3. Tradisjonelle teknikker for behandling av solid organblødning inkluderer koagulasjon av høyspentelektrokort, anvendelse av aktuelle hemostatiske midler, suturerte reparasjoner og delvis eller total organeksisjon. Argon strålekoagulasjon har også blitt beskrevet4. Mens hver av disse teknikkene har en rolle i å oppnå hemostase, er ingen universelt anvendelig eller vellykket.
Mange nye verktøy og hemostatiske terapier har blitt beskrevet i den valgfrie kirurgiske settingen. Dette gjelder spesielt i riket av hepatobiliær kirurgi5. Som kjennskap til disse verktøyene øker, mange av dem har også vist løfte i kirurgisk behandling av traumatiske skader. En slik enhet benytter en kombinasjon av antent saltvann og bipolar radiofrekvensenergi for å arrestere blødning. I tillegg har den evnen til å samtidig forsegle små og mellomstore gallekanaler i leveren6. Den positive erfaringen med dette verktøyet i forvaltningen av solide organskader har blitt beskrevet tidligere6,7,8.
Målet med denne publikasjonen er å demonstrere den potensielle anvendelsen av denne nye enheten ved hjelp av simulerte solide organskader i en svinemodell.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Prosedyrer som involverer dyrefag er godkjent av Animal Care Committee ved University of Calgary og følger retningslinjene fastsatt av Canadian Council of Animal Care. Utvalget sikrer at studien er etisk og at dyrene behandles humant.
1. Modell forberedelse
- Hus den 50 kg voksne hanngrisen i et dyrepleiesenter i 1 uke før operasjonen for å akklimatisere dyret til boligforholdene og behandlerne. Rask modellen i minst 6 timer før initiering av anestesi.
- Bedøv modellen ved hjelp av en intramuskulær injeksjon av ketamin (33 mg/kg), atropin (0,04 mg/kg) og buprenorfin (0,05 mg/kg) samt inhalert isoranflue (5 %)9.
- Flytt modellen inn i liggende stilling og spray stemmebåndene med lidokain (1%) for å forhindre laryngospasme. Utfør direkte endotrakeal intubasjon med et 6,5 Fr cuffed endotracheal rør. Bekreft riktig posisjon av endotrakealrøret ved hjelp av kapnografi.
- Sett inn en 18G IV i den marginale ørevenen og start en infusjon av Ringers laktat med en hastighet på 200 ml/t. Påfør en bland salve på modellens øyne for å forhindre tørrhet mens det er under generell anestesi.
- Overvåk modellens hjertefrekvens og oksygenmetning ved hjelp av et pulsoksymeter som påføres modellens hale. Ventiler modellen mellom 14 - 16 åndedrag/min ved hjelp av en mekanisk ventilator og et tidevannsvolum på 5 - 10 ml/kg. Opprettholde en tilstrekkelig anestesi ved å målrette en minimal alveolær konsentrasjon (MAC) av isofluran mellom 2 og 2,5.
- Før initiering av kirurgi, bekreft tilstrekkelig dybde av anestesi ved å teste smertereflekser med en bakben tå klemme. Revurdere smertereflekser med jevne mellomrom gjennom hele operasjonen.
2. Klargjøring av enheten
- Forbered antent saltvann/bipolar radiofrekvens (SBRF; Figur 1) i henhold til produsentens spesifikasjoner.
- Åpne håndstykket (6.0 bipolar tetningsspiss) og koble det til generatoren.
- Sett innstillingen for saltvannsflythastighet til Lav. Bruk 0,9% saltvann for en maksimal energiledning.
- Sett innstillingen for radiofrekvensstrøm til 160 W.
3. Kirurgi: Lapartomi
- Utfør et langt åpent mellomliggende laparotomisnitt ved hjelp av en #10 skalpell som strekker seg fra xiphisternum til pubis og passerer gjennom alle lag av bukveggen.
- Etablere en tilstrekkelig eksponering av de faste organene av interesse (f.ekslever, milt, nyre), mobilisere andre strukturer, og sett inn en retractor etter behov.
MERK: For enkelhets skyld vil leveren bli referert til som det solide organet av interesse for resten av denne protokollen. Denne protokollen vil også omfatte å skape skader av lignende karakter i nyre og milt.
4. Kirurgi: Simulert solid organskade
MERK: Skadene som er beskrevet nedenfor, representerer et forverret hierarki av skader. Skadene er skapt av en ekspert traume kirurg og hemostase vil bli oppnådd av en annen kirurg.
- Bruk et #10 skalpellblad, påfør en slipende (frem og tilbake) kraft til leverkapselen for å indusere kapsulær blødning. Skaden skal være overfladisk (dvs.0,, 1 - 2 mm) og 2 cm2 i størrelse. Størrelsen på skaden kan deretter økes i trinn på 1 cm2 etter operatørens skjønn.
- Lag solide organkutt av økende alvorlighetsgrad ved hjelp av direkte påføring av en skalpell. Lengden på kuttingen kan strekke seg fra 5 cm til hele organets lengde. Dybden av kuttingen bør være 1 cm og deretter økes i trinn på 1 cm etter operatørens skjønn.
- Lag gjennomtrengende skader med en stump enhet som en Kelly-klemme ved hjelp av en stikkende bevegelse. Disse kan være av delvis tykkelse (dvs.50% av orgelet) eller av full tykkelse (dvs.
5. Hemostase
- Trykk inn håndstykkets knapp, start den samtidige flyten av saltvann og levering av bipolar radiofrekvensenergi. Saltvannet vil koke på applikasjonsstedet.
- Påfør enhetens spiss direkte på leverens rå overflate, til overfladiske blødningsområder, eller innenfor defekter i leveren selv. Ikke stikk orgelet med endeeffektoren.
- Påfør samtidig suging fra en standard kirurgisk sucker etter behov for å levere oppvarmet saltvann og energi direkte til områdene av pågående blødning. Dette bidrar også til å visualisere den nøyaktige plasseringen av den pågående blødningen.
- Varm opp vevet til ca. 100 °C (termisk koagulasjon uten signifikant forkulling) ved hjelp av en mild frem og tilbake bevegelse. En auditiv "pop" vil skje etter 3 - 5 s og betyr at brenningen er fullført. Brukeren kan deretter flytte instrumentet på en organisert måte til neste målrettede område.
- Om nødvendig, bruk nøyaktig rettet høyspentelektrokortry i forbindelse med bruk av SBRF og sugeutstyr for å oppnå hemostase. Dette kan være nødvendig for den største og mest energiske blødningen.
6. Tetting små til middels galle kanaler
- Bruk samme metode som beskrevet ovenfor, påfør instrumentspissen over den kuttede/skadede kanten av leverparenchyma for å forsegle små til mellomstore gallekanaler.
7. Modell Euthanasia
- Ved ferdigstillelse av eksperimentet, euthanize bedøvet modell via exsanguination i henhold til institusjonens Animal Care Guidelines.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
SBRF-enheten som er beskrevet her, gir effektiv hemostase for en rekke solide organskader. Effekten av SBRF-enheten i en svinemodell har blitt beskrevet tidligere8. Resultatene av denne studien er publisert her med tillatelse fra forfatterne.
Ved hjelp av en svinemodell ble det påført skader av økende alvorlighetsgrad på fire separate modeller. Skadene ble beskrevet som overflateinnkapsling, overfladisk kutting, dyp kutting, gjennomtrengende "gjennom og gjennom" missilbaner, og fullstendig transseksjon. Effektiv hemostase ble bestemt av fem driftskirurger samt en nøye videogjennomgang av en egen gruppe to kirurger. Uavhengig av alvorlighetsgraden av skaden, ble SBRF-enheten fastslått å være effektiv for å oppnå hemostase av driftskirurgene i 99% av skadene, og av videogjennomgangskirurgene i 97% av skadene. I tillegg, på grunn av den enkle utformingen, fant driftskirurgene involvert i den første studien også enheten veldig enkel å bruke8.
Dybden av vevpenetrasjonen av SBRF-enheten ble også bestemt i den forrige svinestudien8. Vevpenetrasjonen varierte etter målorgan (tabell 1). Spesielt ble det ikke observert vevkoagulasjon når den dårligere vena cava var målrettet. Dette skyldes sannsynligvis varmeavledereffekten fra betydelig blodstrøm og støtter ytterligere sikkerheten til enhetens bruk rundt store vaskulære strukturer.
Figur 1: Energienhet for saltvann/bipolar radiofrekvens (SBRF). (A)Dette panelet viser SBRF-enhetens håndholdte enhet med enkeltknappdesign. (B)Dette panelet viser SBRFs 6,0 stumpe bipolare tetningsspiss. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
| Målorgan | Dybde av vev penetrasjon (mm) |
| Leveren | 2.7 |
| Milt | 2.5 |
| Nyre | 3 |
| Bukvegg | 2.4 |
| Lunge | 1.1 |
| Hjertet | 1.3 |
| Dårligere vena cava | 0 |
Tabell 1: Vevpenetrasjon etter målorgan. Denne tabellen er endret fra Ball et al8.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Den raske og effektive kontrollen av blødning er en viktig komponent i moderne skadekontroll gjenoppliving10. En rekke operative og tilleggsteknikker er tilgjengelige for å arrestere blødning i en solid organskade3. Ingen av disse teknikkene har vist seg å være universelt anvendelig eller vellykket i å oppnå hemostase. Den første opplevelsen med SBRF-enheten beskrevet her har vært positiv6,,7,8. Denne enheten er et verdifullt supplement for å oppnå rask og effektiv hemostase i komplekse solide organskader.
I den nåværende protokollen ble en svinemodell ansatt for å simulere traumatiske solide organskader. Ved å gjøre det, er egenskapene til studiens enhet demonstrert i en high-fidelity innstilling. Svinemodeller har tidligere vist seg å være en effektiv modell for tilsvarende prosesser for menneskers sykdom, spesielt innen kirurgisk utdanning ogsimulering 11.
Denne protokollen har en bemerkelsesverdig begrensning. De simulerte skadene er opprettet i en svinemodell som er bedøvet under standardiserte forhold. Selv om de simulerte skadene er relativt realistiske, opprettes de isolert til modellens fysiologiske tilstand. Som et resultat er modellen ikke nødvendigvis utsatt for akutt koagulopati og andre fysiologiske derangements som normalt påvirker utfall hos traumatisk skadde pasienter.
Til tross for denne begrensningen har den menneskelige pasientopplevelsen med enheten i solid organblødning vært ekstremt oppmuntrende6,7. SBRF-enheten er enkel å bruke og har vist effektiv hemostase hos en svært utvalgt gruppe traumepasienter med utfordrende solide organskader. SBRF-enheten tillater også samtidig hemostase og forsegling av små og mellomstore gallekanaler i leveren.
Så vidt vi vet, har det ikke vært noen rapporter om kortsiktige eller langsiktige komplikasjoner knyttet direkte til bruk av en SBRF-enhet hos traumepasienter eller under bruk i elektiv kirurgi. Fordi enheten fungerer ved en relativt lav driftstemperatur (f.eks. For eksempel synes det å være ingen eller svært begrenset risiko for strukturer som dårligere vena cava og portalvene på grunn av den sterke kjøleribben skapt av den høye blodstrømmen gjennom disse strukturene. Etter hvert som bruken av og opplevelsen med SBRF-enheten øker, må brukerne være observante for eventuelle komplikasjoner.
Skadekontroll laparotomi er forbundet med betydelig potensiell sykelighet og dødelighet11,12. Dette gjelder spesielt i forvaltningen av komplekse solide organskader. Å ha en allsidig enhet for effektiv primær hemostase i disse komplekse skadene kan føre til en reduksjon i behovet for midlertidig abdominal lukking og dens iboende risiko. Det er også et ypperlig instrument for kirurger som må slutte å pågående blødning i disse utfordrende områdene, men har ikke nødvendigvis komfort i enten intra-organ anatomi eller den anatomiske regionen av skaden.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne har ingenting å avsløre.
Acknowledgments
Forfatterne har ingen anerkjennelser.
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
- Kauvar, D. S., Lefering, R., Wade, C. E. Impact of hemorrhage on trauma outcome: an overview of epidemiology, clinical presentations, and therapeutic considerations. Journal of Trauma and Acute Care Surgery. 60 (6), S3-S11 (2006).
- Shrestha, B., et al. Damage-control resuscitation increases successful nonoperative management rates and survival after severe blunt liver injury. Journal of Trauma and Acute Care Surgery. 78 (2), 336-341 (2015).
- Kozar, R. A., et al. Trauma Association/critical decisions in trauma: operative management of adult blunt hepatic trauma. Journal of Trauma and Acute Care Surgery. 71 (1), 1-5 (2011).
- Peitzman, A. B., Richardson, J. D. Surgical treatment of injuries to the solid abdominal organs: a 50-year perspective from the Journal of Trauma. Journal of Trauma and Acute Care Surgery. 69 (5), 1011-1021 (2010).
- Aloia, T. A., Zorzi, D., Abdalla, E. K., Vauthey, J. N. Two-surgeon technique for hepatic parenchymal transection of the noncirrhotic liver using saline-linked cautery and ultrasonic dissection. Annals of surgery. 242 (2), 172-177 (2005).
- Ball, C. G. Use of a novel energy technology for arresting ongoing liver surface and laceration hemorrhage. Canadian Journal of Surgery. 57 (4), E146 (2014).
- Ball, C. G., et al. Use of a novel saline/bipolar radiofrequency energy instrument as an adjunct for arresting ongoing solid organ surface and laceration bleeding in critically injured patients. Injury. 47 (9), 1996-1999 (2016).
- Ball, C. G., et al. The efficacy of a novel saline/bipolar radiofrequency energy instrument for arresting ongoing solid and non-solid organ hemorrhage in a swine model. Injury. 47 (12), 2706-2708 (2016).
- Swindle, M. M., Smith, A. C. Best practices for performing experimental surgery in swine. Journal of Investigative Surgery. 26 (2), 63-71 (2013).
- Cantle, P. M., Roberts, D. J., Holcomb, J. B. Damage Control Resuscitation Across the Phases of Major Injury Care. Current Trauma Reports. 3 (3), 238-248 (2017).
- Gaarder, C., Naess, P. A., Buanes, T., Pillgram-Larsen, J. Advanced surgical trauma care training with a live porcine model. Injury. 36 (6), 718-724 (2005).
- Harvin, J. A., et al. Control the damage: morbidity and mortality after emergent trauma laparotomy. The American Journal of Surgery. 212 (1), 34-39 (2016).
