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
2024年12月6日
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。
私たちの研究は、出血モデルにメカニカルアームと血管ブロッキングバンドを革新的に適用することに焦点を当てています。私たちは、制御された出血と遊離出血および制御可能な圧力の組み合わせが、出血性ショックの場合の病院前の緊急介入の有効性をどのように高めることができるかを調査しています。接合部の止血の分野では、大腿動脈出血モデルが最も使用され、補助動脈出血モデルは未開拓です。
私たちのモデルは、腋窩接合部領域における止血研究の基礎を築きます。今後は、接合部の大量出血に対する新しい止血デバイスの開発や、迅速な止血戦略の研究に注力していきます。まず、鎮静剤を投与した動物を手術室に移し、その四肢を手術台の上で仰臥位に固定します。
次に、静脈内留置針で耳の静脈に穴を開けます。メスを使用して、甲状軟骨から手足まで8センチメートルの縦方向の皮膚切開を行います。鈍い先端の手術用ハサミで、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1センチメートル切開します。
次に、7ミリメートルの気管切開チューブを6センチメートルの深さまで挿入し、人工呼吸器に接続します。次に、左頸動脈のカニューレ挿入にカットダウン技術を採用し、少なくとも 2 人のオペレーターが必要です。気管切開を使用して、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。
片方の手で絹の縫合糸で動脈を持ち上げ、もう一方の手で針で動脈を穿刺します。次に、5ミリリットルの0.9%塩化ナトリウム溶液を投与して、針の配置を確認します。針を引っ込めながら、ガイドワイヤーをチューブを通して進めます。
次に、ワイヤー上にガイドされたイントロデューサーを使用して、チューブを取り出し、シースを挿入します。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ます。右頸動脈と頸静脈を分離するには、反対側の胸骨舌骨筋に隣接する側方解剖を行います。
次に、デュアルポートを備えた7.0フレンチ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ーシステムを速やかにリンクします。泌乳リンガー溶液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通じて維持生理食塩水を注入して、カテーテルの閉塞を軽減します。次に、サーミスタ付きの4.0フレンチ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。
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、腋窩中央線を参照してゼロに校正します。次に、心臓モニターを使用して、心拍数と収縮期血圧と拡張期血圧を継続的に監視および文書化します。出血性ショックを開始するには、T ゼロで収集されたベースライン データを使用して、20 分間にわたって特定の平均速度で左頸静脈から血液を採取します。
撤退、グループ1、2、および3について、それぞれ0.33ミリリットル/1キログラム/分、0.67ミリリットル/キログラム/分、および1キログラム/分あたり1ミリリットル。ドップラー付きの超音波検査を使用して、腋窩をマッピングし、腋窩の動脈、金星、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し、腋窩動脈の正確な解剖学的局在を可能にします。
次に、10 センチメートルの円弧状の切開を、ウルトラ超音波イメージングによって確立された解剖学的ランドマークに基づいて、外科的エントリとしてマークします。表在性および深部胸筋を部分的に切除して、腋窩鞘を露出させました。腋窩動脈を露出させるには、マイクロハサミを使用して鈍くし、腋窩鞘を解剖し、動脈の6センチメートルのセグメントを周囲の静脈と腕神経叢から分離します。
次に、赤いバンドを腋窩動脈セグメントの遠位端に配置して、怪我をする前に血管を固定します。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。マイクロハサミを使用して、容器の周囲の約3分の1に2ミリメートルの水平切開を作成します。
外部圧迫装置の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をアームの端に接続します。次に、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。
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。入力チャネルの場合は、[Band display] を選択します出力チャネルの場合は、[Output display] を選択します。
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。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腋窩創にメカニカル アームを当て、止血バルーンを手動で膨らませて、圧力が 210 ミリメートル水銀柱に達するまで局所的な圧迫を実現します。
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。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たら、ガーゼの重量を量って、圧迫時の失血を計算します。
グループ1、2、および3のボリュームコントロール出血後の平均失血は、それぞれ354.2、714.4、および1064.0ミリリットルであり、総血液量の10%、20%、および30%を占めていました。圧迫下での出血量に統計学的に有意な差は3つのグループ間で観察されませんでした。グループ1、2、および3の平均総失血量は、それぞれ462.9、893.0、および1213.0ミリリットルであり、クラス1、2、および3の出血性ショックに対応していました。
誘発されたショックに反応して、すべてのグループで心拍数の顕著な増加が観察されました。心拍数の増大は、外部圧迫中に最も顕著で、外部圧迫を解消すると減少しました。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3が最も有意な増加を示し、グループ2とグループ1がそれに続きました。
概要
本研究では、病院前止血介入の評価を向上させるため、ブタにおける腋窩接合部出血のハイブリッド定量モデルを提示します。本研究では、出血性ショックにおける救急介入を改善するため、制御された出血と自由出血を組み合わせることの有効性を調査しています。
研究の主要構成要素
科学分野
- 止血
- 救急医学
- 動物モデル
背景
- 大腿動脈出血モデルは、止血研究において一般的に用いられています。
- 腋窩動脈出血モデルについては、これまでほとんど研究されてきませんでした。
- 本研究は、腋窩接合部領域における将来的な止血研究の基盤を確立することを目的としています。
- 接合部領域の大量出血に対しては、革新的な止血デバイスが必要です。
研究目的
- 腋窩接合部出血のハイブリッド定量モデルを開発すること。
- 病院前止血介入を評価すること。
- 出血性ショックに対する新しい止血戦略を探索すること。
使用方法
- 出血モデルには、メカニカルアームおよび血管遮断バンドを使用した。
- 制御された出血を、自由出血および制御可能な圧力と組み合わせた。
- 腋窩動脈のマッピングには超音波検査を用いた。
- 実験中の血中喪失量は、制御された条件下で測定した。
主な結果
- 容量制御下出血後の平均失血量を3群間で測定した。
- 圧迫下での失血量において、群間に統計的に有意な差は認められなかった。
- 本研究は、全血液量に対する失血率に関するデータを提供している。
- 結果は、今後の研究におけるハイブリッドモデルの有効性の可能性を示唆している。
結論
- ハイブリッドモデルにより、止血処置への理解が深まります。
- 今後の研究において、この基盤に基づいた新しい止血デバイスの開発が期待されます。
- 本研究は、救急医学および外傷ケアの分野に寄与するものです。
よくある質問
産業界における重要性
腋窩接合部出血を対象としたこのハイブリッド定量豚モデルは、非圧迫性出血に対する止血介入の前臨床評価における重要な空白を埋めるものです。上肢血管損傷の制御可能で再現性のあるシミュレーションを可能にすることで、新規の止血剤やデバイスの開発および選別における予測的信頼性を裏付けます。本モデルの定量的な出力は、病院前および救急現場をターゲットとした外傷ケアポートフォリオにおける、リスク調整後の推進決定を容易にします。
バイオ医薬品研究開発における戦略的応用
早期発見およびターゲットバリデーション
- 臨床的に関連のある損傷モデルにおいて、止血 efficacy に関する治療仮説の検証を可能にする。
- 標準化され再現性のある損傷および介入条件を提供することで、生物学的なリスク低減（de-risking）を支援する。
- 候補となる止血剤およびデバイスの機能的なターゲットバリデーションを促進する。
スクリーニングおよびアッセイ開発
- 止血製品の下流スクリーニングに向けた、バリデート済みの動物モデルを調製します。
- 制御された出血および圧迫プロトコルにより、アッセイの標準化と再現性を可能にします。
- 信頼性の高い化合物の評価のために、出血量や血行動態パラメータなどの定量的な出力を算出します。
トランスレーショナル・前臨床研究
- 翻訳的なバイオマーカーおよび有効性評価に向けた、疾患に関連する外傷シナリオに適合しています。
- 緊急止血介入の探索から前臨床検証までの連続性を提供します。
- 標準化モデルで有効性が実証された候補物質の、リスク調整に基づいた開発推進をサポートします。
パイプラインおよびワークフローの統合
このモデルは、外傷および救急医療ポートフォリオにおける発見から前臨床までの一連の流れに統合され、初期の仮説検証と止血介入の前臨床検証を橋渡しします。
- 探索生物学：接合部出血における止血標的に対する仮説検証およびメカニズムのリスク低減をサポートします。
- スクリーニング：介入の有効性と安全性を評価するための、アッセイ準備済みで再現可能な条件を提供します。
- 分析：比較分析のための、失血量、心拍数、および血圧の定量的測定値を提供します。
- トランスレーショナルリサーチ：臨床的な外傷シナリオとの整合を可能にし、バイオマーカー戦略に情報を与えます。
- 企業における再利用：複数の止血候補剤の反復的な試験のための、再利用可能な標準化プラットフォームを確立します。
運用および企業への影響
- 科学的価値：止血介入開発における予測信頼性を向上させ、メカニズムの曖昧さを軽減します。
- 運用上の価値：前臨床外傷モデルの標準化、再現性、および拡張性を高めます。
- 戦略的価値：外傷治療ポートフォリオにおけるgo/no-go判断の精度と資本効率を向上させます。
- ポートフォリオへの影響：止血剤およびデバイスのリスク調整後の優先順位付けと推進を可能にします。
実施上の検討事項
- 動物手術モデルおよび血行動態モニタリングに関する専門知識が必要です。
- 制御下での出血、外部圧迫、および生理学的データ収集のための装置へのアクセスが求められます。
- 損傷誘発および測定プロトコルのチーム間での標準化が必要です。
- ポートフォリオのニーズに応じて、他の解剖学的部位や種への適応が必要になる場合があります。
- 実用上の制限として、モデルの複雑さやハイスループットスクリーニングに必要なリソースが挙げられます。
