Induzione da shock emorragico standardizzato guidato da ossimetria cerebrale e monitoraggio emodinamico esteso esteso nei suini
21 maggio 2019
Lo shock emorragico è una grave complicazione nei pazienti gravemente feriti, che porta a una sottoalimentazione pericolosa per la vita. Vi presentiamo un metodo standardizzato per indurre shock emorragico tramite astinenza da sangue nei maiali che è guidato dall'emodinamica e dall'ossigenazione cerebrale microcircolatoria.
Questo modello standardizzato di induzione di shock emorragico guidato dall'ossimetria cerebrale e dal monitoraggio emodinamico esterno può essere utilizzato per simulare uno scenario clinico realistico. Il principale vantaggio di questo modello è il suo design semplice e altamente flessibile, che consente di selezionare facilmente vari livelli di compromissione cardio-cellulatoria. Questa tecnica consente la valutazione di diversi concetti terapeutici di shock emorragico come la rianimazione dei fluidi, la coagulazione e la terapia con catecolamina.
Questa tecnica fornisce informazioni sui diversi aspetti fisiopatologici dello shock emorragico e degli effetti emodinamici sull'ossigenazione regionale cerebrale, come valutato dalla spettroscopia del vicino infrarosso. La visualizzazione dello shock emorragico può essere fondamentale perché i meccanismi di compensazione degli animali possono mascherare l'instabilità emodinamica per un lungo periodo di tempo. Prima di iniziare a coprire l'area inguinale, applicare il gel ad ultrasuoni sulla sonda ad ultrasuoni e coprire l'inguinale di un maiale anestetizzato di circa 28 chilogrammi di due o tre mesi con un drappo fenestrato sterile.
Scansiona i vasi femorali giusti con ultrasuoni usando la tecnica doppler per distinguere tra arteria e vena. Visualizza l'asse longitudinale dell'arteria femorale destra e perfora l'arteria femorale destra sotto visualizzazione ad ultrasuoni con un ago Seldinger sotto aspirazione permanente con una siringa da cinque millilitri. Il sangue rosso vivo e pulsante conferma il corretto posizionamento della posizione dell'ago aspirato.
Dopo aver scollegato il siring, inserire il filo guida e ritrarre l'ago Seldinger. Visualizza la vena femorale destra prima di ruotare la sonda di 90 gradi per passare a una vista longitudinale della vena. Successivamente, forare la vena femorale destra sotto la visualizzazione ad ultrasuoni con l'ago Seldinger sotto aspirazione permanente con la siringa da cinque millilitri.
Un alto livello di ossigeno è indicativo del sangue arterioso e un basso livello di ossigeno è un segno di sangue venoso. Dopo aver scollegato la siringa, inserire il filo guida e ritrarre l'ago Seldinger. Visualizza entrambi i vasi giusti sotto ultrasuoni per controllare la corretta posizione del filo e spingere una torcia dell'introdura arteriosa di due millimetri sul filo guida nell'arteria destra e la linea venosa centrale nella vena femorale destra.
Quindi aspirare tutte le porte e sciacquare le porte con la soluzione salina. Per un'uscita cardiaca del contorno a impulsi, o misurazione PiCCO, inserire il catetere PiCCO nella torcia dell'introduttore arterioso destro e collegare il catetere con il filo arterioso del sistema PiCCO e il trasduttore arterioso direttamente alla porta PiCCO. Collegare quindi l'unità di misura venosa del sistema PiCCO con la giusta torcia venosa intro introvatrice.
Cambiare i fermanti a tre velocità di entrambi i trasduttori aperti all'atmosfera per calibrare i sistemi a zero, secondo le istruzioni del produttore. Accendere il sistema PiCCO e confermare che si sta misurando un nuovo paziente. Per calibrare la misurazione continua dell'uscita cardiaca, fare clic su TD per la termodiluizione e caricare la soluzione salina fisiologica di quattro gradi Celsius in una siringa da 10 millilitri.
Fare clic sull'avvio e iniettare rapidamente e costantemente 10 millilitri della soluzione salina fredda nell'unità di misura venosa. Quindi attendere il completamento della misurazione e il sistema richiede una ripetizione prima di ripetere la procedura altre due volte. Per il monitoraggio dell'ossigenazione regionale cerebrale, attaccare prima due sensori di spettroscopia del vicino infrarosso autoaderente alla fronte del maiale e collegare il preamplificatore al monitor e i connettori del cavo del sensore codificati a colori al preamplificatore.
Chiudere il meccanismo di bloccaggio preamperatura e collegare i sensori ai cavi del sensore. Dopo aver accendeto il monitor, fare clic su nuovo paziente, immettere il nome dello studio e fare clic su Fatto. Controllare il segnale in arrivo.
Quando il segnale è stabile, fare clic sul menu di base e impostare le linee di base. Se la previsione è già stata immessa, fare clic su sì e sul segno di evento per confermare la nuova previsione. Quindi usa i pulsanti freccia sulla tastiera nell'evento successivo per selezionare i tre eventi di induzione seguiti da un evento select.
Per l'induzione di shock emorragico, collegare la torcia dell'intro intromettitore arterioso sinistro con un fermaporto a tre strade e dotare una porta del fermaluppo a tre strade con un siringo da 50 millilitri e uno con una bottiglia di infusione vuota. Misurare e documentare i parametri emodinamici esatti e calcolare il 40% dell'indice cardiaco e della pressione arteriosa media come bersagli emodinamici. Selezionare l'evento di perdita di sangue 93 nel sistema di spettroscopia del vicino infrarosso e aspirare 50 millilitri di sangue nella siringa.
Cambia il fermacock sulla strada dell'albero e spingi il sangue nella bottiglia vuota. Si noti il volume sanguigno rimosso e monitorare attentamente la pressione arteriosa, l'indice cardiaco e la saturazione dell'ossigenazione regionale cerebrale. Quindi, selezionare l'evento di ipotensione 97.
L'uso di shock emorragico ha aspetti critici impegnativi e deve essere eseguito con cautela, poiché l'instabilità emodinamica può portare alla morte improvvisa. Con la rimozione continua del sangue, si verifica una scompenso cardio circolatoria monitorata da una significativa diminuzione della saturazione dell'ossigeno regionale cerebrale, dell'indice cardiaco, dell'indice intratoracico del volume sanguigno e dell'indice globale del volume diastolico finale. Inoltre, tachicardia significativa e una diminuzione della pressione arteriosa sono manifestazioni comuni di shock emorragico.
La variazione del volume dello stoke aumenta significativamente mentre il contenuto extravascolare di acqua polmonare e la resistenza vascolare sistemica di solito non sono influenzati. Dopo aver posto fine al prelievo di sangue, i valori emodinamici e la saturazione dell'ossigenazione regionale cerebrale rimangono tipicamente a un livello criticamente basso. Il contenuto di emoglobina e l'ematocrito non diminuiscono direttamente durante l'induzione di shock emorragico, ma i livelli di lattato aumentano e la saturazione centrale di ossigeno venoso diminuisce.
Lo shock emorragico è una grave complicazione nei pazienti gravemente feriti che può portare a ossigeno pericoloso per la vita in pericolo di vita. È necessaria una terapia rapida ed efficace per evitare gravi danni agli organi. Questa procedura può essere espansa concetto di terapia emodinamica come la rianimazione dei fluidi o la somministrazione di catecolamina.
Studiare diversi metodi per ottimizzare il trattamento. Questo nuovo modello apre la strada alla valutazione di nuovi concetti terapeutici di shock emorragico perché simula uno scenario realistico simile alle situazioni di emergenza clinica. Lavorare con sangue umano e animale può essere pericoloso.
Indossare sempre guanti, una maschera facciale e occhiali di sicurezza per evitare la contaminazione da malattie infettive.
Visualizza la trascrizione completa e accedi a migliaia di video scientifici
Panoramica
Questo articolo presenta un modello standardizzato e riproducibile su suino per indurre uno shock emorragico potenzialmente letale mediante prelievo calcolato di sangue. Il protocollo utilizza la spettroscopia nel vicino infrarosso (NIRS) e un monitoraggio emodinamico avanzato per titolare l'induzione dello shock in base al fallimento circolatorio sistemico e cerebrale, simulando da vicino scenari clinici di shock emorragico grave.
Componenti Chiave dello Studio
Area della Scienza
- Medicina traslazionale
- Ricerca in medicina critica
- Fisiologia sperimentale
Sfondo
- Lo shock emorragico è una delle principali cause di morte nei traumi gravi a causa della perdita di volume ematico e di trasportatori di ossigeno.
- Il cervello è altamente suscettibile ai danni ipossici durante lo shock a causa dei limitati meccanismi compensatori.
- I modelli animali esistenti utilizzano spesso volumi predeterminati di sangue rimossi, che potrebbero non riflettere accuratamente il fallimento circolatorio clinico.
- Il monitoraggio di parametri sia macro- che microcircolatori è fondamentale per una modellizzazione realistica dello shock.
Scopo dello studio
- Stabilire un modello porcino flessibile e clinicamente rilevante di shock emorragico.
- Guidare l'induzione dello shock mediante ossimetria cerebrale in tempo reale e monitoraggio emodinamico.
- Permettere la valutazione di diverse interventi terapeutici nello shock emorragico.
Metodi Utilizzati
- Canulazione guidata da ultrasuoni dell'arteria e della vena femorale in suini anestetizzati.
- Inserimento di linee arteriose e venose centrali per il prelievo di sangue e il monitoraggio.
- Valutazione emodinamica continua mediante sistema PiCCO (portata cardiaca derivata dal contorno del polso arterioso).
- Monitoraggio in tempo reale dell'ossigenazione cerebrale regionale tramite sensori a spettroscopia nel vicino infrarosso.
- Prelievo progressivo di sangue tarato su obiettivi emodinamici e di ossigenazione cerebrale.
Risultati principali
- La rimozione progressiva del sangue provoca diminuzioni marcate della saturazione cerebrale di ossigeno, dell'indice cardiaco e della pressione arteriosa.
- Gli indicatori di shock includono tachicardia, riduzione del volume ematico intratoracico e aumento della variazione del volume sistolico.
- Emoglobina e ematocrito rimangono stabili durante l'induzione, mentre il lattato aumenta e la saturazione venosa centrale di ossigeno diminuisce.
- Il modello consente un'induzione controllata di diversi gradi di alterazione cardio-circolatoria.
Conclusioni
- Questo modello suino riproduce in modo fedele lo shock emorragico clinico e i suoi effetti fisiopatologici sulla circolazione cerebrale e sistemica.
- L'approccio consente una valutazione dettagliata di strategie terapeutiche come la rianimazione liquidi, la gestione della coagulazione e la terapia con catecolammine.
- Fornisce una piattaforma preziosa per la ricerca traslazionale finalizzata all'ottimizzazione del trattamento dello shock emorragico.
Domande Frequenti
Rilevanza Industriale del Progetto
L'induzione standardizzata di shock emorragico in un modello suino, guidata dall'ossimetria cerebrale e da un monitoraggio emodinamico avanzato, permette una simulazione precisa di un'insufficienza circolatoria clinicamente rilevante. Questo approccio supporta la ricerca traslazionale fornendo endpoint quantitativi e riproducibili per la valutazione di interventi terapeutici mirati alle lesioni ipossiche acute. La flessibilità e la fedeltà fisiologica del modello aumentano la sicurezza predittiva nella valutazione preclinica delle terapie contro lo shock.
Applicazioni Strategiche nella Ricerca e Sviluppo in Biopharma
Scoperta Precoce e Validazione del Bersaglio
- Permette l'analisi dei meccanismi fisiopatologici alla base dello shock emorragico e dell'ipossia cerebrale.
- Consente la validazione funzionale di bersagli terapeutici coinvolti nel fallimento circolatorio e ossigenativo.
- Facilita la riduzione del rischio meccanicistico collegando gli endpoint sistemici e cerebrali agli esiti delle interazioni.
Sviluppo di Screening e Saggi
- Fornisce un sistema in vivo validato e riproducibile per la selezione preclinica di terapie di rianimazione e di trattamento dello shock.
- Fornisce letture quantitative emodinamiche e di ossigenazione cerebrale per la standardizzazione dei saggi.
- Consente un confronto affidabile di interventi sperimentali in condizioni controllate e clinicamente rilevanti.
Ricerca Translazionale e Preclinica
- Si allinea a endpoint rilevanti per la malattia nello sviluppo di biomarcatori traslazionali nella ricerca di pronto soccorso.
- Garantisce la continuità dalla scoperta alla validazione preclinica modellando scenari reali di shock.
- Supporta il progresso terapeutico aggiustato per il rischio, mirato al danno ipossico multiorgano.
Integrazione di Pipeline e Flusso di Lavoro
Questo modello si integra nel percorso di scoperta preclinica, fungendo da ponte tra studi meccanicistici iniziali e la validazione traslazionale di interventi sullo shock.
- Biologia della scoperta: Permette la verifica di ipotesi riguardo l'interazione tra emodinamica sistemica e ossigenazione cerebrale durante lo shock.
- Screening: Fornisce endpoint quantitativi e riproducibili per valutare l'efficacia e la sicurezza degli interventi.
- Analisi: Consente il confronto statistico dei parametri emodinamici e di ossigenazione tra i diversi bracci sperimentali.
- Ricerca traslazionale: Favorisce l'allineamento con endpoint clinici rilevanti per la ricerca in ambito di cure acute e traumatologia.
- Riutilizzo aziendale: Offre una piattaforma standardizzata adattabile per la valutazione di diverse terapie nello shock emorragico.
Impatto Operativo ed Aziendale
- Valore scientifico: Aumenta la fiducia predittiva e riduce l'ambiguità meccanicistica nello sviluppo della terapia d'urto.
- Valore operativo: Migliora la riproducibilità, la standardizzazione e la scalabilità degli studi preclinici sugli shock.
- Valore strategico: Orienta le decisioni di avanzamento o interruzione e ottimizza l'allocazione delle risorse per i portafogli di cure acute.
- Impatto sul portafoglio: Sostiene la priorizzazione corretta per rischio dei candidati mirati al danno d'organo ipossico.
Considerazioni sull'implementazione
- Richiede competenze specialistiche nel monitoraggio emodinamico avanzato e nell'uso di strumenti di ossimetria cerebrale.
- Richiede un'infrastruttura analitica solida per l'acquisizione e l'interpretazione in tempo reale dei dati fisiologici.
- Necessita di una standardizzazione intersettoriale dei protocolli procedurali e analitici.
- Potrebbe essere necessaria un'adattamento per diversi modelli animali o classi di interventi.
- È essenziale un monitoraggio accurato per gestire i rischi di decompensazione emodinamica improvvisa.
Domande frequenti sulla biofarmaceutica
Chapters in this video
0:04
Title
0:59
Instrumentation
2:45
Pulse Contour Cardiac Output (PiCCO) Measurement
3:54
Cerebral Regional Oxygenation Saturation
4:48
Hemorrhagic Shock Induction
5:52
Results: Representative Hemodynamic Parameter Evaluation During and After Hemorrhagic Shock
6:56
Conclusion
