ブタの腋窩接合部出血に対する新しいハイブリッド定量的評価モデル

サマリー

この研究は、ブタの腋窩接合部出血のハイブリッド定量モデルを提示し、病院前の止血介入評価を強化します。

要約

本研究では、ブタの上肢接合部出血をシミュレートするためのハイブリッド定量モデルを開発・検証し、入院前止血製品の開発を進めることを目指した。生後8ヶ月の健康な雄ヨークシャー豚12頭を利用して、止血効果を評価するための豚腋窩動脈損傷モデルの実現可能性を実証しました。動物は3つのグループに分けられ、異なる速度で血液を採取することによりクラスI-IIIの出血性ショックを模倣した体積制御出血(VCH)を受けました。その後、メカニカルアームとインフレータブル止血バルーンからなる新しいデバイスを使用して外部圧迫を加え、血栓形成を促進するための制御された圧力を達成しました。心拍数や血圧などの血行動態パラメータを継続的にモニタリングし、制御された出血と外部圧迫が生理学的反応に与える影響を強調しました。この知見は、VCHと標的を絞った外部圧迫の組み合わせが、腋窩動脈損傷の臨床シナリオを効果的にシミュレートし、制御された標準化された方法で止血介入をテストするための貴重なモデルを提供することを示唆しています。この研究は、接合部出血を管理するための新しい止血剤およびデバイスの開発と評価を促進するモデルの可能性を強調しています。

概要

外傷性出血の管理は、特に従来の止血帯を適用できない接合部領域において、軍と民間の両方の外傷治療において大きな課題を提示しています。複雑な血管解剖学的構造を特徴とする腋窩や鼠径部などの領域での出血の効果的な制御は、生存にとって非常に重要です。腋窩動脈損傷は、上肢接合部位¹ での大量出血の主な原因です。ドレッシングのパッキングと外部圧迫は、病院の緊急出血制御における重要なステップです。新しい止血包帯の進歩により、止血効率が大幅に向上しました。しかし、初期段階での効果的な止血には、外部圧迫が不可欠です^2,3。この研究では、ブタモデルを使用して上肢の接合部出血をシミュレートする新しいハイブリッド定量的評価モデルを導入し、病院前の止血介入を進めることを目指しています。

接合部の損傷は、多くの場合、常に直接的な手動圧力を必要としますが、限られた人員と予測不可能な状況により、病院前の環境で達成することは困難です⁴。この技術を開発する根拠は、接合部出血を制御するための既存の方法の限界にあります。提案されたハイブリッド定量的評価モデルは、他の手法に比べて明確な利点があります。人間の生理学を密接に模倣したブタモデルを使用することで、この研究は灌流死体モデル⁵と比較して、より信頼性が高く翻訳可能な結果を提供できます。

ブタモデルは、ヒトとの生理学的および解剖学的類似性により、血管外傷研究で広く利用されており、止血剤および技術の評価に理想的である^6,7。この研究のプロトコルは、体積制御出血(VCH)と外部機械的圧迫を細心の注意を払って組み合わせ、腋窩動脈損傷の臨床シナリオを正確に模倣し、接合部出血シナリオにおける信頼性の高い止血方法の緊急の必要性に対処します。

超音波検査の統合により、出血制御技術の精度が向上し、画像の解釈が容易になり、現代の外傷治療の学際的な性質が浮き彫りになります。機械式外部圧迫装置の開発は大きな進歩を示しており、手動圧迫や従来の止血方法に代わる有望な方法を提供します。この研究は、接合部領域での効果的な止血に必要な最適な圧力を決定することを目的としており、外傷治療の文献の大きなギャップを埋める可能性があります。

プロトコル

すべての実験手順は、動物の使用の削減、改良、および代替を提唱する3R倫理ガイドラインを遵守して、陸軍医科大学(AMUWEC20201513)の実験動物福祉および倫理委員会から承認を受けました。合計12頭の健康な生後8か月(49-56 kg)の雄ヨークシャー豚を動物モデルとして選択し、3つのグループ(n = 4 /グループ)に無作為に割り付けました。ヨークシャー豚の体重と解剖学的構造は人間と似ているため、生物医学研究に適しています。

1.手術の準備

注:典型的な実験は120分に及び、30分は外科的準備に専念します。これに続いて、T0、T10、T20、T30、T40、T50、T60、T70、T80、T90 として明確に定義された 10 分間隔の一連のイベントが続き、プロセス全体で細心の注意を払ったタイミングが保証されます。外科的セットアップ後、プロトコルには (VCH) に 20 分、外部圧迫を適用するために 40 分が含まれます。実験は、介入の結果を評価するためのフォローアップモニタリングに30分を割り当てて終了します(図1)。

1. 動物の調理法
   1. 施設に到着したら、各豚を温度24°C、湿度60%の別々の部屋に収容します。吐き気、嘔吐、誤嚥を防ぐために、手術の12時間前に豚を速く乾燥させます(食物を控えますが、水のみで)。
2. 手術当日の準備
   1. 首の外側領域にケタミン(20 mg / kg)とアトロピン(0.01 mg / kg)を筋肉内注射して豚を前投薬します。.顎の緊張、およびペダル反射と眼瞼反射の両方の反応によって麻酔のレベルを評価します。
      注:私たちの経験に基づいて、投与された麻酔薬の用量は動物を鎮静させるのに十分であり、アトロピンの使用は過度の ?? 液分泌を防ぐことができます。.ただし、動物を住居から手術室に移すのにかかる時間が長すぎる場合は、ケタミンの追加投与(20 mg / kg)を安全に注射できます。承認されたIACUCプロトコルに従って動物を鎮静させます。
   2. 鎮静剤を投与した動物を手術室に移し、その手足を仰臥位で手術台に固定します。手術台を無菌状態で覆い、温かみのある毛布を装備します。
   3. 静脈内留置針で耳の静脈に穴を開けます。留置針に60インチの延長線を取り付け、もう一方の端をマイクロポンプに接続します。全身麻酔を誘発し、フェンタニル(4μg/kg/h)、ミダゾラム(0.05mg/kg/h)、プロポフォール(10mg/kg/h)を持続注入して維持します。
3. 気管切開の手順
   1. ポビドンヨードスクラブとアルコールで少なくとも3回交互にこすり洗いして、首の部分を消毒します。.
   2. 切開を行う前に、顎の緊張とペダル反射を通じて麻酔の深さを評価し、適切な麻酔を確保します。メスを使用して、甲状軟骨から手足まで8cmの縦方向の皮膚切開を行います。
   3. 鈍い先端の手術用ハサミを使用して、2つの胸骨舌骨筋の内側表面に沿って解剖し、解剖を深め、気管を1cm切開します。
   4. 豚のサイズに基づいて適切なサイズの気管切開チューブ(7mm-10mm)を挿入し、反対側を人工呼吸器に接続します。
      注:このモデルでは、動物は最終的に人道的に安楽死させます。豚の挿管手順は比較的複雑で時間がかかります。手術時間を節約し、動物が経験する痛みを軽減するために、麻酔導入前の挿管ではなく、麻酔後の迅速な気管切開を選択しました。
4. 人工呼吸
   1. 人工呼吸器を断続的な陽圧換気モードに設定し、一回換気量を8 mL / kg、呼吸数を毎分20回、FiO₂ を30%に設定します。PCO₂ を35〜45 mmHgに維持するように人工呼吸器を調整します。人工呼吸器の設定を調整してバイタルパラメータを維持し、ETCO₂ とSPO₂ が適切な範囲内にあることを確認します。
5. 左頸動脈と頸静脈カニューレ挿入
   1. 左頸動脈のカニューレ挿入には、カットダウン技術を採用し、手順に最低2人のオペレーターが必要です。
   2. マイクロハサミ、針付き縫合糸、18G針、チューブ、イントロデューサー付き5フレンチカテーテルシース、セルディンガーガイドワイヤーなど、カニューレ挿入のための重要な器具が利用可能であることを確認してください。
   3. 気管切開中に行われた切開を使用して、胸骨舌骨筋の外側の組織を解剖し、左頸動脈を周囲の筋膜から分離します。
   4. 非吸収性のシルク縫合糸を使用して、穿刺前に左頸動脈の孤立したセグメントをループします。
   5. シルク縫合糸を利用して、片方の手で動脈を持ち上げ、もう一方の手で針で動脈を穿刺します。針の配置の精度を確認するには、5 mLの0.9% NaCl溶液を針に通し、動脈壁の拡張を観察します。針の正しい位置を確認したら、針を同時に引っ込めながら、ガイドワイヤーをチューブに通します。
   6. チューブを抜いてから、ワイヤー上にガイドされたイントロデューサーを利用してシースの挿入に進みます。挿入後、イントロデューサーとワイヤーの両方を取り外してください。3-0シルクで取り付けたフランジを縫合して、シースを皮膚に固定します。
   7. 同じ技術を使用して、左頸静脈を露出させてカニューレを挿入します。
6. 右頸動脈と頸静脈カニューレ挿入
   1. 右頸動脈と頸静脈を分離するために、反対側の胸骨舌骨筋に隣接する側方解剖を行います。
   2. デュアルポート付きの7.0Fr中心静脈カテーテルを右頸静脈に留置し、中心静脈圧測定用のトランスデューサシステムを速やかにリンクします。
      注:カテーテルのサイズは、豚のサイズによって異なる場合があります。
   3. 授乳リンゲル液(7 mL / kg / h)を中央ラインの一方のポートに接続し、もう一方のポートを介して維持生理食塩水(5 mL / kg / h)を投与して、カテーテル閉塞のリスクを軽減します。.
   4. サーミスタ付きの4.0Fr動脈カテーテルを右頸動脈に導入し、心臓モニターに接続すると同時に、モニターの静脈測定ユニットを中心静脈トランスデューサーに接続します。
   5. 静脈トランスデューサーと動脈トランスデューサーの両方を、中腋窩線を参照してゼロに校正します。
   6. 動物の体温を37°C-39°C以内に保つためにサーマルブランケットを使用し、動脈カテーテルの先端にあるサーミスタによって温度監視を容易にします。
   7. 拡張期および収縮期の測定値に平均動脈圧を追加します。

2. ボリュームコントロール型出血

1. 概説されたプロトコルに従って、T0 は、最初の 30 分間の外科的準備期間の直後に VCH の開始を示します。T0で収集されたベースラインデータを、各グループの特定の平均速度で左頸静脈から血液を採取することにより、出血性ショックの開始に使用します:グループIの場合は0.33 mL / kg / min、グループIIの場合は0.67mL / kg / min、グループIIIの場合は1 mL / kg / min、20分間。
2. T20はVCHフェーズの終了を意味します。この時点で、グループ I、II、および III が総血液量 (TBV) に対してそれぞれ 10%、20%、30% の出血レベルに達することを確認します。
3. 70 mL/kg ^1,2,3 の推定血液量パラメータを使用して、手動計算により、豚の TBV を mL で測定します。採血プロセス中に特定の平均率を維持することが不可欠です。

3. 腋窩動脈損傷

1. 腋窩を消毒するには、ポビドンヨードスクラブとアルコールで少なくとも3回交互にこすります。
2. 超音波検査を使用して腋窩動脈の表面投影をマッピングし、ドップラー超音波検査を使用して腋窩内の動脈、静脈、および神経構造を区別します。プローブを胸筋の上の真皮層に垂直に位置合わせすると、腋窩動脈の正確な解剖学的局在化が可能になります。
3. 10 cm の円弧状の切開部を、超音波画像によって確立された解剖学的ランドマークに基づいて外科的エントリーとしてマークします (図 2A)。腋窩動脈の内腔は無響ですが、壁は丸い高エコー構造として現れ、高エコーの腕神経叢に囲まれています。
4. プローブで約20Nの力を加え、超音波プローブで圧縮すると静脈が閉塞するのを確認します。腋窩鞘は、神経血管束を包む高エコーの線形構造として現れます(図2B)。
5. 皮膚の10cmの円弧状のマークされた切開部をメスで切開します。切開部に沿って皮下組織を切開し続け、下にある構造を露出させます。表在性筋と深部胸筋を部分的に切除して、腋窩鞘を露出させます(図2C)。
   注:豚の腋窩動脈は、鎖骨下筋で覆われている鎖骨下動脈に由来します。深部胸筋の上端に到達した後、表在性胸筋と深部胸筋の間を通過し、上腕動脈として続きます。深い腋窩鞘が腋窩動脈、静脈、腕神経叢を囲んでいます。
6. 腋窩動脈を露出させるには、マイクロハサミで腋窩鞘を鈍く解剖し、動脈の6cmのセグメントを周囲の静脈と腕神経叢から分離します(図2D)。
7. 分離後、血管を固定するために6cmセグメントの周りに2つの血管遮断バンドをループします:損傷を与える前に、赤いバンドを近位端に、緑のバンドを遠位端に配置します。.
8. 2つの血管遮断バンドを結び付けて、一時的に血流を遮断します。血管遮断バンドが解放されると、血管から血液が排出され、腋窩動脈損傷による制御不能な出血をシミュレートできます。
9. マイクロハサミを使用して2mm横切開を行いますが、これは血管の円周の約1/3である必要があります。
10. 腋窩動脈の切開部に5枚のウェイト付きガーゼ(6 cm x 8 cm)を置き、各シートが約30 mLの血液を吸収できるようにします。血管ブロッキングバンドをチェックして、両方が結ばれていることを確認し、血流を妨げるために張力を維持します。

4.外部圧縮

1. 外部圧縮デバイスを事前設定します
   1. メカニカルアームを手術台の側面に取り付けます。インフレータブル止血バルーン(図3)をアームの端に接続します。
      注:外部圧迫装置は、メカニカルアーム、インフレータブル止血バルーン、圧力測定システムの3つの部分で構成されています。
   2. インフレータブル止血バルーンの表面の中心点にフレキシブルフィルム圧力センサーを固定して、直接圧力を測定します。フレキシブルフィルム圧力センサーを電線に接続し、ワイヤーをデータ収集カードにリンクします。
   3. データ集録カードをシングルチャンネル信号調節モジュールに取り付け、データ集録ソフトウェアに接続します。
      注:圧力測定システムは、フレキシブルフィルム圧力センサ、電線、データ収集カード、シングルチャネル信号調整変換モジュール(図4)、およびデータ収集ソフトウェアで構成されています。
   4. インストール後、ソフトウェアを開きます。 接続されたデバイスをクリックし、 シングルチャネルオプションを選択して、サンプリングレートメニューから 1000データポイント/秒 を選択します。入力チャンネルには、 Band Displayを選択します。出力チャネルで、[ 出力ディスプレイ]を選択します。
   5. 記録する前に、圧力測定システムがゼロに校正されていることを確認してください。円形の赤いボタンをクリックして録音を開始します。
2. 外部圧迫をシミュレートするには、2 つの血管遮断バンドを解放した直後に、メカニカル アームを腋窩創に当てます。止血バルーンを手動で膨らませて、圧力が210mmHgに達するまで局所的に圧縮します。圧力-時間データを記録し、 に出力します。リアルタイムでのCSV形式。
   注意: 正確な圧力は、バルーンを手動で膨らませた後、ソフトウェア処理によって取得できます。圧力は0〜300mmHgの範囲で測定され、サンプリングレートは1000サンプリングポイント/秒/チャネルです。
3. 局所的な血栓の形成を可能にするために、外部圧迫に40分かかります。圧縮中にデバイスを観察して、変位がないことを確認します。
   注:この実験では、効果的な圧迫は、動物の体重の10%未満の圧迫下での失血を達成すると定義されました。
4. 外部圧縮後、 赤い四角ボタンをクリックして データ収集を停止します。デバイスを取り外し、ガーゼの重量を量って、圧迫下での失血を計算します(図5)。

5.フォローアップと安楽死

1. デバイスを取り外した後、30分間動物を監視します。
2. 実験の最後に、フェンタニル>10μg / kg / h、プロポフォール>20mg / kg / h、ミダゾラム>0.1mg / kg / hなどの麻酔薬注入速度を高用量に増やします。ECG が心臓の電気的活動を示さず、呼気終末 CO2 張力が 0 mmHg に達するまで、心臓モニタリングを続けます。
3. 侵襲的動脈圧モニタリングで拍動流がないこと、および他のバイタルサインがないことを確認します。
   注:IACUCプロトコルに概説されている承認された安楽死手順に従ってください。両側開胸術など、安楽死の確認方法も実施する必要があります。

結果

12匹の動物はすべて実験の終わりまで生き残りました。すべての統計分析は、統計分析ソフトウェアによって処理されました。ハイブリッド定量モデルは、定量的な体積制御された失血と、圧縮下での一貫した失血を生成します。 図6Aでは、VCH後、グループI、II、およびIIIの平均失血は、それぞれ354.2 mL、714.4 mL、および1064.0 mLであり、TBVの10%、20%、および30%を占めていました。これらの結果は、このモデルがさまざまな実験設定で使用でき、VCHを通じて定量的な失血を達成できることを示しています。 図6B は、3つのグループ間で圧迫下の出血量に統計学的に有意な差がなかったことを示しています(p > 0.05)。この一貫した失血は、顕微鏡のハサミを使用して腋窩動脈に約2mmの切開を行うことで得ることができます(これは腋窩動脈の円周の1/3です)。 図6Cでは、実験終了時のグループI、II、IIIの平均総失血量はそれぞれ462.9 mL、893.0 mL、および1213.0 mLであり、それぞれクラスI、II、およびIIIの出血性ショックを達成しました。

図7に示されているデータは、制御された出血が血行動態パラメータに与える影響を解明しており、誘発されたショックに対する反応として、すべてのグループで心拍数が著しく増加していることを示しています。心拍数の上昇は、外部圧迫の適用中に最も顕著であり、それを取り除くと減少を示しました。.心拍数の上昇の程度は、採取された血液の量に正比例し、グループIIIが最も大幅な増加を示し、次にグループII、次にグループIが続きました。この傾向は、心拍数の最大偏差(ΔHR = HR_peak - HR_baseline)によって定量的に強調され、グループIIIは有意に高い変化を記録しました(グループI:11.28 ± 1.2 bpm、グループII:30.08 ± 2.7 bpm、グループIII:106.80 ± 7.2 bpm、p < 0.0001)。

図1:実験のセットアップと実験のタイムライン (A)ブタの実験設定。(B)手術の準備手順と実験のタイムライン。手術のタイムラインは 120 分以上に及び、30 分の手術準備フェーズから始まり、10 分ごとに指定された時点 (T0 から T90) が続き、ボリューム制御出血、血管閉塞バンドの牽引と解放、外部圧迫、フォローアップ モニタリングなどの特定のアクションが実行されます。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

図2:ブタの腋窩解剖学の超音波ガイド下解剖 (A)腋窩構造の超音波検査同定のためのプローブ配置、外科的侵入のためにマークされた10cmの円弧状の切開部。(B)深さ6cmの腋窩空間を詳述した超音波画像。(i)ソノアナトミーおよび(ii)改訂された超音波解剖学。線形トランスデューサーは、傍矢状平面に配向されています。腋窩動脈(A)と静脈(V)は、腕神経叢(矢印)、深部胸筋(DP)、および表在性胸筋(SP)と一緒に示されます。(C)腋窩動脈の投影経路に沿った初期切開。(D)切開後の腋窩動脈および神経血管束の露出、表在性および深部胸筋が部分的に切除された。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

図3:外部圧縮デバイスのコンポーネント。 インフレータブル止血バルーン。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

図4:圧力測定システム。 圧力測定システムのハードウェアコンポーネントで、電線を介してシングルチャンネル信号調節変換モジュールに接続されたフレキシブルフィルム圧力センサが含まれます。次に、モジュールはコンピュータとインタフェースするデータ収集カードに接続されます。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

図5:ガーゼ飽和による圧迫下での失血の評価。 (A)外部圧迫後に外科的創傷から抽出されたガーゼ。(B)血に浸したガーゼは、圧縮下での失血を定量化するために事前計量用に整列しました。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

図6:失血と体重の評価。 (A)3つの異なるグループの総血液量(TBV)に対する体積制御された失血の割合を示す棒グラフ。(B)圧迫下での失血を示す棒グラフで、グループ間で有意差はありません。(C)3つのクラスの出血性ショックに対応する実験終了時の全失血量を表す棒グラフ。左のY軸は失血を表し、右のY軸はTBVの割合を表します。各グループのサンプルサイズはN=6です。すべての連続データは平均±標準偏差として表され、有意性は95%信頼区間(CIS)に設定されました。反復測定 一元配置分散分析 (ANOVA) を使用して、出血量が血行動態パラメーターに及ぼす影響を判断しました。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

図7:実験中の血行動態反応(A-C)は、異なる量の血液採取を受けた3つの実験グループに対応する。グラフは、心拍数(赤い線)、収縮期血圧(青い線)、拡張期血圧(黒い線)を経時的に追跡し、総血液量(TBV)の損失率(影付きの部分)も追跡します。データは、出血の開始(T0)から出血後90分(T90)までの心拍数と血圧の時間的進行を示しています。* は、各時点の血行動態パラメーターが、各グループ内の T0 と比較して統計的に有意な差があることを示します (p<0.05)。すべての連続データは平均±標準偏差として表され、有意性は95%信頼区間(CIS)に設定されました。反復測定 一元配置分散分析 (ANOVA) を使用して、出血量が血行動態パラメーターに及ぼす影響を判断しました。この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

ディスカッション

腋窩動脈損傷は、上肢接合部位¹ での大量出血の主な原因です。活発な出血制御のために、手動圧迫、ガーゼタンポナーデ、および止血剤は、戦闘または病院前の環境で一般的に使用される方法です⁸。圧迫だけでは接合部出血を一時的に制御できますが、肩甲骨の柔軟性により、腋窩動脈を完全に閉塞できない場合があります。さらに、ほとんどの局所止血剤は、ガーゼおよび膜シートの形態であり、出血部位⁹でそれらを所定の位置に保持するために手動圧縮を必要とする。現在、ガーゼタンポナーデまたは止血剤と組み合わせた場合の信頼性の高い圧迫を確認した関連する臨床研究はありません。この研究では、ブタの上肢接合部出血の新しいハイブリッド定量的評価モデルを開発しました これは、病院前の止血製品のさらなる開発の利点を提供します。

出血性ショックモデルを構築する際の主な課題は、高い再現性と標準化を確保しながら、臨床シナリオを正確に再現することです¹⁰。したがって、従来の出血性ショックモデルに比べていくつかの利点を提供するハイブリッド定量的評価モデルを開発しました。

この研究では、豚の腋窩動脈損傷モデルを初めて導入します。最近の出版物では、研究の大部分が大腿動脈損傷モデルを利用して、新しい止血剤11,12,13,14,15の有効性を評価しています。ただし、腋窩動脈損傷モデルの実現可能性を説明することにはあまり注意が払われていません。これは、豚の腋窩の複雑な解剖学的特徴から生じる、豚の腋窩動脈損傷に関連する課題に起因しています。意図しない損傷や出血を最小限に抑えるために、解剖前に腋窩動脈を特定するために、超音波ガイド下腋窩アプローチが好まれます。この選択は、血管が表在筋と深部胸筋の間に深く位置し、腋窩鞘に囲まれているために行われます。一方、別の課題は、目視推定を通じてすべての動物で一貫した2mmの横切開を達成することです。

血管遮断バンドは、損傷した腋窩動脈(開放動脈)の血流を一時的に閉塞する牽引力を提供します。現在の研究状況では、接合部出血のための新しい止血材料を開発する際に重大な課題に直面しています。これらの課題は、接合部領域の深くて狭い傷から生じ、その結果、急速で加圧された血流が発生します。これらのダイナミクスは、止血材料が界面流体を吸収して管理する能力を著しく妨げます。大量の出血の条件下では、高圧で急速に流れる血液が止血剤を洗い流し、不適切に形成された血栓を混乱させる可能性があるため、これは特に有害です。この研究では、加圧された血流を一時的に制御する 2 つの血管遮断バンドの使用を紹介しています。この戦略により、出血を管理するための外科的介入に先立つ活動性出血の交絡効果なしに、止血材料の有効性を評価できます。

実験の圧縮圧力は、実験のニーズに応じて特定の値に設定することができ、実験全体を通して比較的安定しています。タンポナーデガーゼに調整可能な圧力を加えるための外部圧迫装置の使用は、接合部出血研究の分野における貴重な発展です。上肢接合部出血の特異的な圧迫圧力はまだ明らかにされていません。銃創の症例報告によると、腹部大動脈止血帯と接合部止血帯は腋窩に用いることができるが、必要な圧迫圧は明確に述べられていなかった¹⁶。Johnson et ^al.5 は、鼠径部と腋窩領域におけるサム接合部止血帯の有効性と安全性を検証し、腋窩動脈の閉塞には平均 739 mmHg が必要であることを示しました。2022年、Avitalら¹⁷ は、止血包帯の繰り返しの失敗に続いて、21分間の飛行輸送中に腋窩出血を制御するために手動のツボ技術が利用されたケースを文書化しました。この症例報告により、ツボ押し技術が腋窩接合部の出血を成功裏に止め、長期間にわたって持続できることが確認されました。しかし、圧力の印加は航空医療搬送衛生兵によって行われ、長時間の運動が疲労につながり、手術全体を通して一貫した圧力を維持する能力が損なわれました。このモデルでは、ガーゼタンポナーデと局所的な圧縮を同時に使用しました。腋窩動脈の流れを完全に遮断しようとはせず、ガーゼタンポナーデと外部圧迫を組み合わせて局所止血を達成した方法を使用しました。その結果、ガーゼタンポナーデと併用した場合、出血を効果的に止めるために必要な外圧はわずか210mmHgであったことが示されています。さらに、機械式アームの採用により、圧力ポイントでの一定で変化のない圧力が保証され、それによってこの出血制御戦略の有効性が高まります。さらなる研究のために、このデバイスの圧縮圧力は、タンポナーデ材料に基づいて調整およびカスタマイズすることができます。新たに開発された様々な圧力が必要な止血包帯の効率を試験する必要がある場合は、実験設定に合わせて圧力を調整することができます。例えば、圧力を特定の値に設定した場合、止血までの時間と圧迫下での失血を比較することで、どちらの止血ドレッシングがより効果的かを判断することができます。

クラスI-IIIショックは、VCHと制御不能な出血を組み合わせることによって誘発され、総失血量を必要な範囲に調整しながら、腋窩動脈貫通損傷の臨床シナリオを正確にシミュレートしました。出血性ショックモデルは、体積制御型、圧力制御型、非制御型の3つのタイプに分類できます。ボリューム制御出血性ショックモデルは、一定期間の有効循環量に基づいて一定の割合の血液を放出することにより、出血性ショックのプロセスをシミュレートします。このモデルは、血行動態の評価(代償メカニズムなど)には利点がありますが、血圧の変化の程度(低血圧など)を制御することは困難です。急速な血流とそれに続くゆっくりとした放血は、絶え間ない放血(従来の方法)よりも強い生理学的反応(心拍数、血清乳酸、必要な蘇生液の量)を誘発し、出血性ショックのプロセスをより現実的にシミュレートすることがわかっています。制御不能な出血性ショックのモデルを確立する方法はたくさんあります。制御不能な出血性ショックの一般的に使用されるモデルには、肝臓または脾臓の涙液出血モデル、大動脈および大腿動脈損傷出血モデルなどがあります18,19,20,21,22。この出血性ショックモデルは、外傷性または重度の出血を有する患者の臨床状況に非常に近く、特に出血性ショックの輸液蘇生の研究において広く使用されています。この研究では、大腿動脈からの 10%、20%、および 30% の TBV からの採血と、機械アームの固定圧力圧縮が組み合わさって、グレード I-III の出血性ショックが誘発されました。血行動態パラメータは、モデルの安定性を確保するために、プロセス全体を通じて10分ごとに監視されました。

このモデルには、制御不能な出血の側面など、いくつかの重要な制限があります。主な制約は、腋窩動脈の2mm横切開に必要な精度です。私たちのデータは、圧迫下での失血の標準誤差が狭いことを示していますが、切開サイズの変動、したがって制御不能な出血のばらつきは、異なる個人が手順を実行すると増加する可能性があります。もう一つの制限は、実験に使用した豚の麻酔と疼痛管理です。このモデルの外科的準備段階には広範な外科的処置が関与することを考えると、鎮痛と麻酔の深さを管理することは非常に重要です。気管切開、カニューレ挿入、および腋窩動脈損傷中に痛みの兆候を注意深く監視し、適切な治療を提供することが重要です。

結論
本研究では、ブタの上肢接合部出血に対する新しいハイブリッド定量的評価モデルを導入し、入院前止血製品の開発に大きな進歩をもたらしました。ブタ腋窩動脈損傷モデルの利用は、血管ブロッキングバンドおよび外部圧迫装置の実装と組み合わされて、止血効果を高めるための一貫した制御された圧力を達成するなど、接合部出血の制御における重要な課題に対処します。私たちの調査結果は、ガーゼタンポナーデと210mmHgの正確に制御された外部圧力の組み合わせが、機械アームによって提供される一定の力によってさらに支えられ、効果的に出血を止めることを示しています。このアプローチは、腋窩動脈の損傷を管理するための実用的なソリューションを提供するだけでなく、さまざまな止血包帯の調整可能な圧力メカニズムに関する将来の研究の舞台を設定します。これにより、所見の臨床的関連性と適用性が向上します。これらの結果は、特に病院前の環境で、人間の外傷治療を改善する大きな可能性を秘めています。

材料

この記事で使用された材料の一覧

名前	会社	カタログ番号	コメント
データ収集ソフトウェア MCC DAQami	Measurement Computing Corporation	4.2.1f0	直感的で効率的なユーザーエクスペリエンスを提供するように設計された高度なデータ収集および監視ソフトウェアで、米国マサチューセッツ州ノートンに拠点を置くMeasurement Computing Corporationによって開発されました。
DF9-40 フレキシブルフィルム圧力センサ	Chengke Electronics	500g	力測定が必要なアプリケーション向けに設計されたフレキシブルフィルム圧力センサ
デュポン ワイヤー、データ収集カード	J.X.CT	USB-1208LS	インターフェースおよび信号処理タスク用のデュポンコネクタを装備したデータ収集カード
シングルチャネル信号調整変換モジュール	Risym	IMS-C04A	単一チャンネル設定で信号のコンディショニングと変換に使用されるモジュール