Selectief niet-operatief beheer na buikschotwonden en explosieletsel in een varkensmodel

Samenvatting

Dit werk beschrijft het opstellen van varkensmodellen van buikschotwonden en explosieletsels, geeft de uitkomsten van selectief niet-operatief beheer (SNOM) en onmiddellijke laparotomie bij gewonde varkens, en benadrukt de noodzaak van zorgvuldige observatie en vooraf gedefinieerde criteria voor de overgang naar chirurgie.

Samenvatting

De rol van selectief niet-operatief beheer (SNOM) na schotwonden en explosieverwondingen wordt steeds vaker erkend, maar niet onderzocht in diermodellen. In totaal werden 24 mannelijke varkens voorbereid, waarvan 12 werden gebruikt om een schotwondmodel te maken en de overige 12 een explosieverwondingsmodel. Dieren in elk letselmodel werden willekeurig verdeeld in groepen met directe chirurgie en SNOM, met behulp van een computergegenereerde willekeurige sequentie. Schotwonden ontstonden door een stalen kogel van 7 mm, 1,45 g op de rechterbovenbuik te schieten van 10 cm onder 170 bar. Explosieletsel werd veroorzaakt door de rechterbovenbuik bloot te stellen aan een hogedrukschokgolf van 6 cm onder 170–190 bar. In de SNOM-groep werd direct na het modelleren gerichte beoordeling met echo voor trauma (FAST) uitgevoerd en herhaald wanneer hemodynamische instabiliteit of klinische achteruitgang werd vermoed. De overgang naar een operatie werd veroorzaakt door aanhoudende heterogene echogeniciteit of hypoechoïsche vloeistof bij FAST, hemodynamische instabiliteit of progressieve klinische achteruitgang. De primaire uitkomst was de 7-daagse SNOM-uitkomst. SNOM-falen werd gedefinieerd als omzetting naar een operatie of overlijden. Na het modelleren van schotwonden was de 7-daagse overlevingskans 91,67% (11/12). In de groep met direct chirurgische operaties ondergingen 2 varkens een therapeutische laparotomie en 4 een negatieve laparotomie. In de SNOM-groep onderging 1 varken een omzetting naar een operatie, 1 stierf op dag 1 aan hemorragische shock na modellering, en 4 voltooiden met succes SNOM. Na het modelleren van blastletsel was de 7-daagse overlevingskans 100% (12/12). In de groep met directe chirurgie ondergingen 3 varkens een therapeutische laparotomie en 3 een negatieve laparotomie. In de SNOM-groep ondergingen 2 varkens een omzetting naar chirurgie, en 4 voltooiden succesvol SNOM. Dit werk beschrijft de opstelling van voorlopige modellen voor gewonde varkens, presenteert representatieve uitkomsten van de SNOM- en directe laparotomie-strategieën, en benadrukt de noodzaak van nauwlettend monitoren bij het gebruik van de SNOM-strategie.

Inleiding

Tijdens de Eerste Wereldoorlog werd verplichte laparotomie beschouwd als de standaardbehandeling voor penetrerende buikletsels om^{de sterfte} te verminderen. In 1974 rapporteerden Nance et al. als eerste de voordelen van selectief niet-operatief beheer (SNOM) ten opzichte van routinematige chirurgie voor abdominale penetrerende letsels². Sindsdien is de SNOM-strategie steeds meer erkend, omdat deze de kosten van ziekenhuisopname en opname kan verlagen en het risico op complicaties bij ^{niet-therapeutische} laparotomie ^3,4,5 kan vermijden. Er is gerapporteerd dat SNOM effectief 25–47% van niet-therapeutische laparotomieën kan vermijden⁶. Desalniettemin blijft de klinische toepasbaarheid bij buikschotwonden en explosieletsel minder^{duidelijk gedefinieerd. 7,8}. Sommige chirurgen geven nog steeds de voorkeur aan exploratieve laparotomie als initiële behandelingsstrategie, zelfs bij patiënten die voldoen aan de criteria voor niet-operatieve behandeling⁹. Onder volwassen patiënten met buikschotwonden ondergaat 73,00% een laparotomie, waarvan 10% als onnodig wordt beschouwd^{in 10}. Het aantal complicaties na een negatieve laparotomie kan oplopen tot wel 20,00–40,00^%.

Tot nu toe hebben bestaande studies naar de toepassing van SNOM bij patiënten met buikschotwonden en explosieletsels zich gericht op klinische scenario's 8,12,13,14,15. Voor zover wij weten, zijn er zeer weinig dierstudies met betrekking tot SNOM beschikbaar. In diermodellen kunnen experimentele omstandigheden worden gecontroleerd en aangepast; Daarentegen zijn er in klinische situaties talrijke en complexe verstorende factoren aanwezig. Bovendien zijn in diermodellen herhaalde seriële metingen binnen een relatief korte periode toegestaan, waardoor essentiële gegevens worden opgeleverd voor het evalueren van nieuwe klinische beheerstrategieën; De multisysteemcomplexiteit van menselijk gevechtstrauma kan echter niet volledig worden gerepliceerd. In vergelijking met kleine diermodellen of klinische observatiestudies maken varkensmodellen abdominale beoordeling mogelijk met echo voor trauma (FAST), laparotomie en seriële bloedmonsters onder gecontroleerde experimentele omstandigheden. Deze studie heeft als doel varkensmodellen vast te stellen van buikschotwonden en explosieletsels en hun uitkomsten na SNOM en directe operatie te vergelijken.

Protocol

Deze studie werd goedgekeurd door de Animal Ethics Subcommittee van het General Hospital of Northern Theater Command (Ethical Approval Number: 2024–23) en uitgevoerd in overeenstemming met de ARRIVE-richtlijnen (Animals in Research: Reporting In Vivo Experiments)¹⁶. Alle varkens werden geleverd en onderhouden door het Laboratoriumdierencentrum van het General Hospital van het Northern Theater Command.

1. Groepering

1. Gebruik 24 mannelijke Landrace-varkens van 4 maanden oud, met een gemiddeld lichaamsgewicht van 27,7 kg en een bereik van 25–30 kg.
2. Houd elk varken afzonderlijk in een standaard kooi voor minstens 48 uur vóór het experiment.
3. Wijs willekeurig 24 varkens toe aan de schotverwondingsmodelgroep (n = 12) of de explosieletselgroep (n = 12) met behulp van een computergegenereerde willekeurige sequentie.
4. Verder wijs je de varkens in elke letselmodelgroep willekeurig toe aan de groep direct chirurgie (n = 6) of de selectieve niet-operatieve behandeling (SNOM) groep (n = 6) met dezelfde randomisatiemethode (Figuur 1).
5. Definieer de chirurgische en SNOM-uitkomsten als volgt: onmiddellijke operatie verwijst naar een geplande laparotomie die direct na het modelleren van het letsel wordt uitgevoerd; therapeutische laparotomie verwijst naar een laparotomie die actieve chirurgische ingreep vereist bij aanhoudende bloedingen of chirurgisch behandelbaar visceraal letsel; Negatieve laparotomie verwijst naar laparotomie zonder actieve bloedingen of chirurgisch behandelbare buikletsel; Omzetting naar operatie verwijst naar laparotomie die wordt uitgevoerd na de eerste SNOM; SNOM-falen verwijst naar de omzetting naar een operatie of overlijden tijdens de 7-daagse observatieperiode; en succesvol SNOM verwijst naar het voltooien van de 7-daagse observatieperiode zonder omzetting naar een operatie of overlijden.

2. Anesthesie en voorbereiding vóór het modelleren

1. Vasten elk varken minstens 12 uur voordat je de verwonding modellert en geef vrije toegang tot water.
2. Induceer algehele anesthesie via de auriculaire vene met 1% propofol in een dosis van 0,8 mL/kg. Dien indien nodig 2–4 ml propofol toe om voldoende verdoving te bereiken.
3. Houd de anesthesie gedurende het hele experiment door continue infusie propofol in een dosis van 1,2 mg/kg/u.
4. Bevestig adequate verdoving door het ontbreken van een hoornvliesreflex, verwijdde pupillen met verminderde lichtreflex en natuurlijke ontspanning van de ledematen.
5. Plaats elk varken in rugligging nadat voldoende verdoving is bereikt.
6. Intuber elk varken met een endotracheale buis van 7,5°F onder laryngoscopie om de luchtweg te behouden.
7. Houd spontane ademhaling in stand wanneer vitale functies stabiel blijven en zorg voor positieve drukventilatie bij apneu, zware ademhaling of zuurstofontzadiging.
8. Bevestig stabiele vitale functies gedurende 10 minuten vóór het letselmodelleren.
9. Voer geen profylactische vloeistoflading uit vóór het modelleren van het letsel. Geef tijdens de perioperatieve periode alleen warme, normale zoutoplossing als onderhouds- of reddingsvloeistof wanneer dat klinisch nodig is. Aanhoudende hypotensie of progressieve klinische achteruitgang wordt gebruikt als indicatie voor onmiddellijke chirurgische verkenning of omschakeling naar chirurgie, in plaats van langdurige conservatieve reanimatie.
10. Geef tijdens het experiment geen bloedproducten. Wanneer een bloeding wordt vastgesteld, moet men bloedingcontrole uitvoeren door chirurgische hemostase bij dieren die direct worden geopereerd of omgezet worden naar een operatie, in plaats van reanimatie op basis van transfusie.

3. Modeloprichting

1. Plaats elk verdoofd varken in de rechter laterale decubituspositie.
2. Breng het varken over naar het multifunctionele diertrauma-modelleerplatform van de instelling (Figuur 2).
3. Identificeer de doellocatie in het rechterbovenkwadrant, direct onder de rechter ribrand.
4. Markeer het doelpunt ongeveer 27 cm boven de symfyse pubica (bereik: 25–30 cm) en 2 cm lateraal van de middenlijn.
5. Stel het schotschademodel vast door verticaal een kleine stalen kogel, 7 mm in diameter en 1,45 g zwaar, op het gemarkeerde buikpunt te schieten vanaf een afstand van 10 cm met een druk van 170 bar.
6. Stel het explosie-letselmodel vast door een hogedrukschokgolf te richten op het gemarkeerde buikpunt vanaf een afstand van 6 cm met een druk van 170–190 bar.
7. Bedien het trauma-modelleringsplatform met behulp van het afstandsbedieningssysteem.
8. Houd alle onderzoekers tijdens de modelvestiging in een aparte, afgeschermde observatieruimte om blootstelling aan hoge druk en akoestisch trauma te voorkomen.
   OPMERKING: Laat de penetratiediepte worden bepaald door de gestandaardiseerde druk en individuele weefselweerstand. Definieer modelfalen als onmiddellijke sterfte bij impact.

4. Beheer van de directe chirurgiegroep

1. Breng elk varken in de directe operatiegroep direct na het modelleren van de verwonding over naar de operatiekamer.
2. Leg het varken in rugzak.
3. Bereid het buikgebied voor met jodophor en bedek het operatieveld op een steriele manier.
4. Maak een horizontale incisie van ongeveer 10–15 cm lang nabij de wondplaats om de buikholte binnen te gaan.
5. Gebruik een metalen retractor om de buikwand voldoende te openen en de intra-abdominale organen en structuren bloot te leggen.
6. Verwijder hemoperitoneum met een zuigapparaat wanneer intraperitoneaal bloed wordt waargenomen.
7. Schat het totale bloedverlies door het aanzuigde bloedvolume te combineren met de toename van het gewicht van met bloed doordrenkte chirurgische sponzen.
8. Onderzoek de buikholte systematisch na het afvoeren van intraperitoneaal bloed, met bijzondere aandacht voor de lever en andere beschadigde organen.
9. Bepaal de volgende operatieve behandeling op basis van de intraoperatieve bevindingen.
10. Gebruik elektrochirurgische stolling bij ongeveer 40 W om aanhoudende bloedingen bij het leverletsel te beheersen.
11. Voer gedeeltelijke leverresectie uit wanneer elektrochirurgische stolling het bloeden niet kan beheersen of leverweefsel ernstig gedevitaliseerd is.
12. Vermijd verdere chirurgische ingrepen wanneer tijdens de verkenning geen actieve bloedingen of chirurgisch behandelbare viscerale beschadiging wordt vastgesteld.
13. Sluit de buikincisie in lagen met 0-gauge hechtingen.

5. Beheer van de SNOM-groep

1. Werk SNEL direct na het opzetten van het model.
2. Meet en registreer vitale functies na het modelleren, waaronder lichaamstemperatuur, bloeddruk en zuurstofsaturatie.
3. Houd de vitale functies continu in de gaten gedurende de eerste 2 uur na het modelleren van het letsel. Noteer de vitale functies elke 4 uur na de eerste 2 uur van continue monitoring.
4. Voer de eerste FAST-scan direct na letselmodellering uit met een draagbaar kleuren-Doppler-ultrageluidsdiagnostisch systeem uitgerust met een convexe array-sonde met een frequentiebereik van 1–7 MHz en een middenfrequentie van 3,2 MHz.
5. Voer herhaalde FAST-scans uit wanneer klinische achteruitgang of hemodynamische instabiliteit wordt vermoed.
6. Wijs FAST-onderzoeken toe aan een ervaren echoscopist die blind is voor de initiële fysiologische parameters van de dieren.
7. Voer FAST-onderzoeken uit volgens het standaard trauma-echoprotocol.
8. Laat een senior traumachirurg de definitieve beslissing nemen over de omschakeling van SNOM naar chirurgische ingreep volgens de vooraf gedefinieerde sonografische of hemodynamische drempelwaarden.
9. Breng het varken over naar de operatiekamer voor chirurgische ingreep wanneer FAST aanhoudende heterogene echogeniteit in het leverparenchym, progressieve uitbreiding van intraperitoneale vrije vloeistof of een vergroot hepatisch hematoom vertoont.
10. Breng het varken naar de operatiekamer voor chirurgische ingreep wanneer hemodynamische instabiliteit, gedefinieerd als een systolische bloeddruk <90 mmHg, optreedt.
11. Blijf conservatief behandelen wanneer vitale functies stabiel blijven en FAST geen abnormale bevindingen laat zien.

6. Bloedmonsters nemen

1. Verzamel ongeveer 2 ml bloed per afname van de marginale oorvena en de halsslagader vóór het modelleren (baseline), 24 uur, 3 dagen, 5 dagen en 7 dagen na modellering.
2. Verzamel bloedmonsters in geschikte buisjes volgens de eisen van elke laboratoriumtest.
3. Verwerk alle bloedmonsters binnen 30 minuten na afname.
4. Verwijder het serum door centrifugatie bij 3.000 toeren per minuut gedurende 5 minuten.
5. Bewaar serummonsters bij -80 °C tot verdere analyse.
6. Sluit ontbrekende monsters veroorzaakt door vroege sterfte of technische storingen op de overeenkomstige tijdstippen uit.
7. Voer arteriële bloedgasanalyse uit met een bloedgasanalyzer. Analyseer volledige bloedtellingen met een hematologie-analyzer. Meet de protrombinetijd (PT) en fibrinogenen (FIB) niveaus met behulp van een stollingsanalyzer. Analyseer C-reactief eiwit (CRP), totale bilirubine (TBIL), indirecte bilirubine (IBIL), aspartaataminotransferase (AST) en alanineaminotransferase (ALT) niveaus met behulp van een geautomatiseerde biochemische analyzer.
8. Kwantificeer serumniveaus van tumornecrose factor-α (TNF-α), interleukine-6 (IL-6) en interleukine-10 (IL-10) met behulp van specifieke porcine enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) kits.
9. Toets teststandaarden en monsters in tweepersoonlijkheid. Gebruik de gemiddelde optische dichtheidswaarden van dubbele putten om standaardcurves te genereren en de concentraties van ontstekingsfactoren te berekenen.

7. Management na het modelleren

1. Plaats elk varken afzonderlijk in een aparte kooi na het modelleren van de blessure. Dien 0,75 g cefuroximenatrium toe via intramusculaire injectie eenmaal per dag gedurende de eerste 5 dagen na het modelleren om infectie te voorkomen.
2. Bied postoperatieve analgesie aan onder toezicht van getraind personeel. Beoordeel pijngerelateerd gedrag, waaronder verminderde activiteit, abnormale houding en verminderde voedselinname, minstens drie keer per dag. Dien noodanalgesie toe wanneer pijngedrag wordt waargenomen.
3. Desinfecteer de operatiewond drie keer per dag met jodiumtinctuur. Geef drie keer per dag eten en drinken.
4. Monitor continu de fysieke conditie en mentale toestand van elk varken tijdens de 7-daagse observatieperiode.
5. Op dag 7, na modellering, euthanaseer elk overgebleven varken door een intraveneuze overdosis van 1% propofol.
6. Maak een incisie in de buik in het midden om de buikholte volledig bloot te leggen. Voer een grondige necropsie uit om de ernst en verspreiding van de buikletsels te bevestigen.
7. Beoordeel de ernst van het letsel met behulp van de herziening van de Abbreviated Injury Scale (AIS)¹⁷ uit 2015.
8. Wijs twee ervaren chirurgen toe die blind zijn voor de experimentele groepstoewijzingen en klinische uitkomsten om onafhankelijk AIS-scoring uit te voeren en eventuele discrepanties via discussie op te lossen totdat er consensus is bereikt.

8. Statistische analyse

1. Presenteer continue variabelen als medianen met interkwartielbereiken (IQR).
2. Presenteer categorische variabelen als frequenties en percentages.
3. Vergelijk continue variabelen met behulp van de Mann-Whitney U-test.
4. Vergelijk categorische variabelen met behulp van de exacte test van Fisher.
5. Voer alle statistische analyses uit met behulp van statistische software.
6. Gebruik een P-waarde van <0,05 om statistische significantie aan te geven.
7. Sluit dieren met vroege sterfte uit van latere seriële fysiologische en biochemische beoordelingen en de definitieve AIS-beoordeling.

Resultaten

Bij in totaal 24 varkens bleven de vitale functies binnen 1–2 uur na het modelleren stabiel.

Schotwondmodel

In de groep met direct chirurgische operaties hadden alle 6 varkens penetrerende verwondingen (Tabel 1). Chirurgisch onderzoek toonde aan dat 1 varken (16,67%) een peritoneale penetratie zonder orgaanletsel had, 1 (16,67%) een leverpenetratieletsel en 4 (66,67%) leverscheuren (

Discussie

Volgens het ballistische pad kunnen schotwonden worden ingedeeld in penetrerende en blinde buisverwondingen. Explosieletsel wordt over het algemeen ingedeeld in vier typen: 1) schade die uitsluitend door de explosieve explosieve golf wordt veroorzaakt; 2) schade die voornamelijk wordt veroorzaakt door puin van het explosief apparaat of de omgeving; 3) schade als gevolg van het verplaatsen van het slachtoffer of omgevingsstructuren; en 4) brandwonden, vergiftiging en radioactieve besmetti...

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel

Naam	Bedrijf	Catalogusnummer	Opmerkingen
Instelbare enkelkanaals pipette, 20–200 µL	Thermo Labsystems	4642080
AU5800 Series Klinische Chemie Analyzers	Beckman Coulter	B23279
Geautomatiseerde bloedcoagulatie Analyzer CS-5100	Sysmex	BY990757
BC-6800Plus Auto Hematologie Analyzer	Mindray	BC-6800Plus
Cefuroxime Natrium voor Injectie, 0,75 g/flacon	Guangzhou Baiyunshan Tianxin Pharmaceutical Co., Ltd.	NMPA goedkeuring Nr. H10940187
Gecoate gevlochten zijden hechtdraad	Covidien Healthcare International Trading (Shanghai) Co., Ltd.	N/A
Continue dispenser	TOMOS Life Science Group	1008004
Convexe array sonde	SonoScape Medical Corp	Model 3C-A
Denley Dragon Wellscan MK-3 Microplate Reader	Thermo Labsystems	Wellscan MK-3
Digitaal-weergave watermantel elektrische thermostatische incubator	Shanghai Yuejin Medical Instrument Factory	PYX-DHS
Elektrische thermostatische blast droogoven	Shanghai Jinghong Experimental Equipment Co. Ltd.	DHG-9023A
Endotracheale buis, Maat 7,5 mm	Teleflex	5-10114
GEM Premier 3500 Bloedgas Analyzer	Werfen	26000000
Hogesnelheid tafelcentrifuge	Shanghai Anting Scientific Instrument Factory	TGL-168
K2 EDTA vacuüm bloedafnamebuis	Jiangsu Yuli Medical Instrument Co., Ltd.	N/A
Multifunctionele diertrauma modellering platform	Chongqing Zhishangyun Technology Co., Ltd.	23X-FH
Porcine IL-10 Elisa Kit	Aimeng Youning	LV70245
Porcine IL-6 Elisa Kit	Aimeng Youning	LV70293
Porcine TNF-α Elisa Kit	Aimeng Youning	LV70500
Draagbaar kleur Doppler echografie diagnostisch systeem	SonoScape Medical Corp	Model E3
Vooraf ingestelde geheparineerde arteriële bloedafname spuit	BD	364390
Propofol 1% (10 mg/mL)	Fresenius Kabi	N/A
RM800 Veterinaire Multi-parameter Monitor	RWD Life Science Co., Ltd.	RM800
Veiligheidsgesloten IV katheter	Shandong Ande Healthcare Apparatus Co., Ltd.	N/A
Serum scheidingsbuis (SST), stollingsactivator + gel	Jiangsu Yuli Medical Instrument Co., Ltd.	N/A
Natriumchloride Injectie 0,9%, 500 mL	Anhui BBCA Pharmaceutical Co., Ltd.	NMPA goedkeuring Nr. H34021876
SPSS	IBM Corp, Armonk, New York, USA	26
Steriele wegwerpspuit, 10 mL	Shandong Ande Healthcare Apparatus Co., Ltd.	N/A
Steriele wegwerpspuit, 5 mL	Shandong Ande Healthcare Apparatus Co., Ltd.	N/A
Steriele chirurgische pincetten (recht en gebogen)
Sterisatiewikkelvel (non-woven stof)	MPACK	A082700
Vacuum bloedafnamebuis, natriumcitraat	Jiangsu Yuli Medical Instrument Co., Ltd.	N/A
Vortex mixer	Shanghai Qingpu Huxi Instrument Factory	XW-80A
Wellwash 4 MK 2 Microplate Washer	Thermo Labsystems	N/A