Um novo modelo híbrido de avaliação quantitativa para hemorragia juncional axilar em suínos

Resumo

Este estudo apresenta um modelo quantitativo híbrido para hemorragia juncional axilar em suínos, aprimorando a avaliação da intervenção hemostática pré-hospitalar.

Resumo

Neste estudo, desenvolvemos e validamos um modelo quantitativo híbrido para simular hemorragia juncional de membros superiores em suínos, com o objetivo de avançar no desenvolvimento de produtos hemostáticos pré-hospitalares. Utilizando 12 suínos Yorkshire machos saudáveis de 8 meses de idade, demonstramos a viabilidade de um modelo de lesão da artéria axilar suína para avaliar a eficácia hemostática. Os animais foram divididos em três grupos para serem submetidos à hemorragia controlada por volume (VCH), mimetizando choque hemorrágico de Classe I-III por meio da retirada de sangue em diferentes taxas. A compressão externa subsequente foi aplicada usando um novo dispositivo que consiste em um braço mecânico e um balão hemostático inflável, alcançando pressão controlada para aumentar a formação de coágulos. Os parâmetros hemodinâmicos, incluindo frequência cardíaca e pressão arterial, foram monitorados continuamente, destacando o impacto da hemorragia controlada e da compressão externa nas respostas fisiológicas. Os achados sugerem que a combinação de VCH com compressão externa direcionada simula efetivamente cenários clínicos de lesão da artéria axilar, fornecendo um modelo valioso para testar intervenções hemostáticas de maneira controlada e padronizada. Este estudo ressalta o potencial do modelo em facilitar o desenvolvimento e avaliação de novos agentes hemostáticos e dispositivos para o tratamento de hemorragias juncionais.

Introdução

O manejo da hemorragia traumática, especialmente em regiões juncionais onde os torniquetes tradicionais não podem ser aplicados, apresenta um desafio significativo no atendimento ao trauma militar e civil. O controle efetivo do sangramento em áreas como as regiões axilar e virilha, caracterizadas por anatomia vascular complexa, é crucial para a sobrevida. A lesão da artéria axilar é a principal causa de hemorragia maciça no local da junção do membro superior¹. O tamponamento dos curativos e a compressão externa são as principais etapas no controle da hemorragia de emergência pré-hospitalar. O progresso de novos curativos hemostáticos melhorou muito a eficiência hemostática. No entanto, a compressão externa é essencial para uma hemostasia eficaz no estágio inicial ^2,3. Este estudo apresenta um novo modelo híbrido de avaliação quantitativa usando um modelo suíno para simular a hemorragia juncional da extremidade superior, com o objetivo de avançar nas intervenções hemostáticas pré-hospitalares.

As lesões juncionais geralmente requerem pressão manual direta e constante, o que é difícil de alcançar em ambientes pré-hospitalares devido ao pessoal limitado e circunstâncias imprevisíveis⁴. A lógica por trás do desenvolvimento dessa técnica está nas limitações dos métodos existentes para controlar a hemorragia juncional. O modelo de avaliação quantitativa híbrido proposto tem uma vantagem distinta sobre as técnicas alternativas. Ao usar um modelo suíno, que imita de perto a fisiologia humana, o estudo pode fornecer resultados mais confiáveis e traduzíveis em comparação com um modelo de cadáver perfundido⁵.

Os modelos suínos são amplamente utilizados na pesquisa de trauma vascular devido às suas semelhanças fisiológicas e anatômicas com humanos, tornando-os ideais para avaliar agentes e técnicas hemostáticas ^6,7. O protocolo do estudo combina meticulosamente hemorragia controlada por volume (VCH) com compressão mecânica externa para imitar com precisão o cenário clínico de lesão da artéria axilar, abordando assim a necessidade urgente de métodos hemostáticos confiáveis em cenários de hemorragia juncional.

A integração da ultrassonografia aumenta a precisão das técnicas de controle de hemorragia e facilita a interpretação da imagem, destacando a natureza interdisciplinar do atendimento moderno ao trauma. O desenvolvimento de um dispositivo mecânico de compressão externa marca um avanço significativo, oferecendo uma alternativa promissora à compressão manual e aos métodos hemostáticos tradicionais. Esta pesquisa tem como objetivo determinar a pressão ideal necessária para uma hemostasia eficaz em áreas juncionais, potencialmente preenchendo uma lacuna significativa na literatura sobre atendimento ao trauma.

Protocolo

Todos os procedimentos experimentais receberam aprovação do Comitê de Ética e Bem-Estar de Animais de Laboratório da Universidade Médica do Exército (AMUWEC20201513), aderindo à diretriz ética 3Rs, que defende a redução, refinamento e substituição do uso de animais. Um total de 12 suínos Yorkshire machos saudáveis de 8 meses (49-56 kg) foram selecionados como modelo animal e randomizados em três grupos (n = 4 / grupo). O peso e a estrutura anatômica dos suínos de Yorkshire são semelhantes aos dos humanos, tornando-os adequados para pesquisas biomédicas.

1. Preparação cirúrgica

NOTA: Um experimento típico dura 120 minutos, começando com 30 minutos dedicados à preparação cirúrgica. Isso é seguido por uma sequência de eventos em intervalos de 10 minutos, especificamente definidos como T0, T10, T20, T30, T40, T50, T60, T70, T80 e T90, garantindo um tempo meticuloso durante todo o processo. Após a configuração cirúrgica, o protocolo inclui 20 min para (VCH) e 40 min para aplicação de compressão externa. O experimento termina com 30 minutos alocados para monitoramento de acompanhamento para avaliar os resultados das intervenções (Figura 1).

1. Preparação animal
   1. Após a chegada às instalações, alojar cada suíno numa sala separada com uma temperatura de 24 °C e uma humidade de 60%. Seque rapidamente (abstendo-se de alimentos, mas apenas de água) os suínos por 12 h antes da cirurgia para evitar náuseas, vômitos e aspiração.
2. Preparação no dia da cirurgia
   1. Pré-medicar os suínos por injeção intramuscular de cetamina (20 mg/kg) e atropina (0,01 mg/kg) na região lateral do pescoço. Avalie o nível de anestesia pelo tônus da mandíbula e pelas respostas dos reflexos pedioso e palpebral.
      NOTA: Com base em nossa experiência, as doses de anestésico administradas são suficientes para sedar o animal, e o uso de atropina pode prevenir a salivação excessiva. No entanto, se o tempo necessário para transferir o animal do alojamento para a sala de cirurgia for muito longo, doses adicionais de cetamina (20 mg/kg) podem ser injetadas com segurança. Sedar o animal de acordo com o protocolo IACUC aprovado.
   2. Transfira o animal sedado para a sala de cirurgia e prenda seu membro a uma mesa cirúrgica em decúbito dorsal. Cubra a mesa de operação de forma estéril e equipe-a com um cobertor de aquecimento.
   3. Perfure a veia da orelha com uma agulha intravenosa. Conecte uma linha de extensão de 60 polegadas à agulha de demora e conecte a outra extremidade a uma microbomba. Induza anestesia geral e mantenha por infusão contínua de fentanil (4 μg / kg / h), midazolam (0,05 mg / kg / h) e propofol (10 mg / kg / h).
3. Procedimento de traqueostomia
   1. Desinfete a área do pescoço esfregando com esfoliante de iodopovidona e álcool por pelo menos 3 rodadas alternadas.
   2. Antes de fazer a incisão, avalie a profundidade da anestesia por meio do tônus da mandíbula e do reflexo podal para garantir uma anestesia adequada. Usando um bisturi, faça uma incisão longitudinal de 8 cm na pele da cartilagem tireóide até o manúbrio.
   3. Dissecar ao longo das superfícies mediais dos dois músculos esterno-hióideos com tesoura cirúrgica de ponta romba, aprofundando a dissecção e fazendo uma incisão de 1 cm na traqueia.
   4. Insira um tubo de traqueostomia de tamanho apropriado (7 mm-10 mm) com base no tamanho do porco e conecte o outro lado ao ventilador.
      NOTA: Neste modelo, os animais são sacrificados humanamente. O procedimento de intubação para suínos é relativamente complexo e demorado. Para economizar tempo cirúrgico e reduzir a dor sentida pelos animais, optamos por uma traqueostomia rápida após a anestesia em vez da intubação antes da indução anestésica.
4. Ventilação mecânica
   1. Defina o ventilador para o modo de ventilação intermitente com pressão positiva, com volume corrente de 8 mL/kg, frequência respiratória de 20 respirações por minuto e FiO₂ de 30%. Ajuste o ventilador para manter a PCO₂ entre 35-45 mmHg. Ajuste as configurações do ventilador para manter os parâmetros vitais, garantindo que o ETCO₂ e o SPO₂ estejam dentro da faixa apropriada.
5. Canulação da artéria carótida esquerda e veia jugular
   1. Para a canulação da artéria carótida esquerda, empregar a técnica de corte, necessitando de um mínimo de dois operadores para o procedimento.
   2. Garantir a disponibilidade de instrumentos cruciais para a canulação, incluindo microtesouras, suturas com agulhas, uma agulha 18G, um tubo, uma bainha de cateter 5 French com um introdutor e um fio-guia de Seldinger.
   3. Usando a incisão feita durante a traqueostomia, disseque o tecido lateral ao músculo esterno-hióideo para isolar a artéria carótida esquerda da fáscia circundante.
   4. Use suturas de seda não absorvíveis para contornar o segmento isolado da artéria carótida esquerda antes da punção.
   5. Utilize suturas de seda para elevar a artéria com uma mão enquanto a punciona com a agulha na outra. Para verificar a precisão da colocação da agulha, administrar 5 mL de solução de NaCl a 0,9% através da agulha e observar a expansão da parede arterial. Após a confirmação do posicionamento correto da agulha, avance o fio-guia através do tubo enquanto retrai simultaneamente a agulha.
   6. Extraia o tubo e, em seguida, insira a bainha, utilizando o introdutor guiado sobre o fio. Após a inserção, certifique-se de remover o introdutor e o fio. Prenda a bainha à pele suturando os flanges fixados com seda 3-0.
   7. Use a mesma técnica para expor e canular a veia jugular esquerda.
6. Canulação da artéria carótida direita e veia jugular
   1. Para o isolamento da artéria carótida direita e da veia jugular, faça uma dissecção lateral adjacente ao músculo esterno-hióideo no lado contralateral.
   2. Coloque um cateter venoso central de 7,0 Fr com portas duplas na veia jugular direita e conecte imediatamente um sistema transdutor para medição da pressão venosa central.
      NOTA: O tamanho do cateter pode variar de acordo com o tamanho do porco.
   3. Conecte a solução de Ringer com lactato (7 mL/kg/h) a uma porta da linha central e administre uma infusão de solução salina de manutenção (5 mL/kg/h) pela outra porta para mitigar o risco de oclusão do cateter.
   4. Introduza um cateter arterial de 4,0 Fr equipado com um termistor na artéria carótida direita, conectando-o ao monitor cardíaco e, ao mesmo tempo, conectando a unidade de medição venosa do monitor ao transdutor venoso central.
   5. Calibre os transdutores venosos e arteriais para zero, referenciando a linha axilar média.
   6. Empregar uma manta térmica para manter a temperatura do animal entre 37 °C e 39 °C, com monitoramento de temperatura facilitado por um termistor na ponta do cateter arterial.
   7. Adicione a pressão arterial média às leituras diastólica e sistólica.

2. Hemorragia controlada por volume

1. Seguindo o protocolo delineado, T0 marca o início do VCH, imediatamente após o período inicial de preparação cirúrgica de 30 min. Use os dados basais coletados em T0 para o início do choque hemorrágico por meio da retirada de sangue da veia jugular esquerda em taxas médias específicas para cada grupo: 0,33 mL/kg/min para o Grupo I, 0,67 mL/kg/min para o Grupo II e 1 mL/kg/min para o Grupo III, durante um período de 20 min.
2. T20 significa a conclusão da fase VCH. Nesse momento, certifique-se de que os grupos I, II e III atinjam níveis de hemorragia de 10%, 20% e 30%, respectivamente, em relação ao volume sanguíneo total (TBV).
3. Determinar o TBV dos suínos, expresso em mL, por meio de cálculo manual, empregando-se um parâmetro de volume sanguíneo estimado de 70 mL/kg ^1,2,3. É imperativo manter a taxa média específica durante o processo de coleta de sangue.

3. Lesão da artéria axilar

1. Desinfete a axila esfregando com esfoliante de iodopovidona e álcool pelo menos 3 rodadas alternadas.
2. Empregue a ultrassonografia para mapear a projeção da superfície da artéria axilar, utilizando a ultrassonografia Doppler para a distinção de estruturas arteriais, venosas e neurais dentro da fossa axilar. Alinhe a sonda perpendicularmente à camada dérmica acima do músculo peitoral, o que permite a localização anatômica precisa da artéria axilar.
3. Marque uma incisão em forma de arco de 10 cm como a entrada cirúrgica com base nos pontos anatômicos estabelecidos por meio de imagens ultrassonográficas (Figura 2A). O lúmen da artéria axilar é anecoico, enquanto a parede aparece como uma estrutura redonda e hiperecogênica e é circundada pelo plexo braquial hiperecoico.
4. Aplique uma força de aproximadamente 20 N com a sonda e veja a veia ocluir após a compressão com a sonda de ultrassom. A bainha axilar se manifesta como uma estrutura linear hiperecogênica que envolve o feixe neurovascular (Figura 2B).
5. Incisar a incisão marcada em forma de arco de 10 cm na pele com um bisturi. Continue a incisar o tecido subcutâneo ao longo da incisão para expor as estruturas subjacentes. Remova parcialmente os músculos peitorais superficiais e profundos para expor a bainha axilar (Figura 2C).
   NOTA: A artéria axilar dos suínos se origina da artéria subclávia que é coberta pelo músculo subclávio. Depois de atingir a borda superior do músculo peitoral profundo, ele passa entre os músculos peitorais superficiais e profundos e continua como a artéria braquial. Uma bainha axilar profunda envolve a artéria axilar, a veia e o plexo braquial.
6. Para expor a artéria axilar, dissecar a bainha axilar com uma microtesoura e isolar um segmento de 6 cm da artéria da veia circundante e do plexo braquial (Figura 2D).
7. Após o isolamento, enrole duas bandas de bloqueio vascular ao redor do segmento de 6 cm para proteger o vaso: coloque a faixa vermelha na extremidade proximal e a faixa verde na extremidade distal antes da imposição da lesão.
8. Amarre as duas bandas de bloqueio vascular para bloquear temporariamente o fluxo sanguíneo. Se as bandas de bloqueio vascular forem liberadas, o sangue pode ser ejetado do vaso, simulando hemorragia descontrolada por lesão da artéria axilar.
9. Faça uma incisão transversal de 2 mm usando uma microtesoura, que deve ter aproximadamente 1/3 da circunferência do vaso.
10. Coloque 5 folhas de gaze pré-pesada (6 cm x 8 cm) sobre a incisão na artéria axilar, com cada folha capaz de absorver aproximadamente 30 mL de sangue. Verifique as bandas de bloqueio vascular para garantir que ambas estejam amarradas e mantenha a tensão para obstruir o fluxo sanguíneo.

4. Compressão externa

1. Pré-ajuste o dispositivo de compressão externa
   1. Prenda o braço mecânico na lateral da mesa de operação. Conecte o balão hemostático inflável (Figura 3) à extremidade do braço.
      NOTA: O dispositivo de compressão externa consiste em três partes: um braço mecânico, um balão hemostático inflável e um sistema de medição de pressão.
   2. Imobilize o sensor de pressão do filme flexível no ponto central da superfície do balão hemostático inflável para medir a pressão direta. Conecte o sensor de pressão de filme flexível a um fio elétrico e, em seguida, conecte o fio a uma placa de aquisição de dados.
   3. Conecte a placa de aquisição de dados a um módulo de condicionamento de sinal de canal único e conecte-a ao software de aquisição de dados.
      NOTA: O sistema de medição de pressão compreende um sensor de pressão de filme flexível, um fio elétrico, uma placa de aquisição de dados, um módulo de conversão de condicionamento de sinal de canal único (Figura 4) e software de aquisição de dados.
   4. Após a instalação, abra o software. Clique no dispositivo conectado, selecione a opção de canal único e escolha 1000 pontos de dados por segundo no menu de taxa de amostragem. Para o canal de entrada, selecione Band Display; para o canal de saída, selecione Exibição de saída.
   5. Antes de gravar, certifique-se de que o sistema de medição de pressão esteja calibrado para zero. Clique no botão vermelho circular para iniciar a gravação.
2. Para simular a compressão externa, direcione o braço mecânico para a ferida axilar imediatamente após liberar as duas bandas de bloqueio vascular. Encha manualmente o balão hemostático para obter compressão local até que a pressão atinja 210 mmHg. Registre os dados de tempo de pressão e a saída em . CSV em tempo real.
   NOTA: A pressão precisa pode ser obtida por meio do processamento de software após inflar manualmente o balão. A pressão é medida em uma faixa de 0-300 mmHg com uma taxa de amostragem de 1000 pontos de amostragem/segundo/canal.
3. Aguarde 40 minutos para compressão externa para permitir a formação de coágulos sanguíneos locais. Observe o dispositivo durante a compressão para garantir que não haja deslocamento.
   NOTA: Neste experimento, a compressão efetiva foi definida como alcançar uma perda de sangue sob compressão inferior a 10% do peso corporal do animal.
4. Após a compactação externa, clique no botão quadrado vermelho para interromper a coleta de dados. Remova o dispositivo e pese a gaze para calcular a perda de sangue sob compressão (Figura 5).

5. Acompanhamento e eutanásia

1. Monitore o animal por 30 min após a remoção do dispositivo.
2. Ao final do experimento, aumentar as taxas de infusão de anestésicos para uma dose mais alta, como fentanil >10 μg/kg/h, propofol >20 mg/kg/h e midazolam >0,1 mg/kg/h. Continue o monitoramento cardíaco até que o eletrocardiograma (ECG) não mostre atividade elétrica cardíaca e a tensão expirada de CO2 atinja 0 mmHg.
3. Confirme a ausência de fluxo pulsátil no monitoramento invasivo da pressão arterial e a ausência de outros sinais vitais.
   NOTA: Siga o procedimento de eutanásia aprovado descrito no protocolo IACUC. Um método confirmatório de eutanásia também deve ser realizado, como toracotomia bilateral.

Resultados

Todos os 12 animais sobreviveram até o final do experimento. Todas as análises estatísticas foram processadas por software de análise estatística. O modelo quantitativo híbrido produz perda de sangue quantitativa controlada por volume e perda de sangue consistente sob compressão. Na Figura 6A, após a LVH, a perda sanguínea média nos grupos I, II e III foi de 354,2 mL, 714,4 mL e 1064,0 mL, respectivamente, representando 10%, 20% e 30% da TBV. Esses resultados demonstram que esse modelo pode ser usado em várias configurações experimentais, permitindo que a perda quantitativa de sangue seja alcançada por meio do VCH. A Figura 6B mostra que não houve diferença estatisticamente significativa na perda de sangue sob compressão entre os três grupos (p > 0,05). Essa perda sanguínea consistente pode ser obtida fazendo uma incisão de aproximadamente 2 mm na artéria axilar usando uma tesoura microscópica, que é 1/3 da circunferência da artéria axilar. Na Figura 6C, ao final do experimento, a média da perda sanguínea total para os grupos I, II e III foi de 462,9 mL, 893,0 mL e 1213,0 mL, respectivamente, atingindo choque hemorrágico Classe I, II e III, respectivamente.

Os dados descritos na Figura 7 elucidam o impacto da hemorragia controlada nos parâmetros hemodinâmicos, indicando um aumento acentuado da frequência cardíaca em todos os grupos como resposta ao choque induzido. A escalada da frequência cardíaca foi mais pronunciada durante a aplicação da compressão externa e mostrou um declínio após sua remoção. A extensão da elevação da frequência cardíaca foi diretamente proporcional ao volume de sangue retirado, com o Grupo III exibindo o aumento mais substancial, seguido pelo Grupo II e depois pelo Grupo I. Essa tendência é ressaltada quantitativamente pelo desvio máximo da frequência cardíaca (ΔFC = HR_peak - HR_baseline), onde o Grupo III registrou uma mudança significativamente maior (Grupo I: 11,28 ± 1,2 bpm, Grupo II: 30,08 ± 2,7 bpm, Grupo III: 106,80 ± 7,2 bpm, p < 0,0001).

Figura 1: A configuração experimental e a linha do tempo do experimento. (A) Configuração experimental com os suínos. (B) As etapas de preparação cirúrgica, juntamente com o cronograma do experimento. A linha do tempo do procedimento se estende por 120 minutos, começando com uma fase de preparação cirúrgica de 30 minutos, seguida por pontos de tempo designados a cada 10 minutos (T0 a T90), onde ações específicas são tomadas, como hemorragia controlada por volume, tração e liberação de bandas de bloqueio vascular, compressão externa e monitoramento de acompanhamento. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 2: Dissecção da anatomia axilar guiada por ultrassom em suínos. (A) Colocação de sonda para identificação ultrassonográfica de estruturas axilares, com incisão em arco de 10 cm marcada para entrada cirúrgica. (B) Imagem ultrassonográfica detalhando o espaço axilar a 6 cm de profundidade; (i) Sonoanatomia e (ii) anatomia ultrassonográfica revisada. O transdutor linear é orientado em um plano parassagital. A artéria axilar (A) e a veia (V) são indicadas ao lado do plexo braquial (setas), músculo peitoral profundo (DP) e músculo peitoral superficial (SP). (C) Incisão inicial ao longo do trajeto projetado da artéria axilar. (D) Exposição da artéria axilar e do feixe neurovascular após a incisão, com os músculos peitorais superficiais e profundos parcialmente excisados. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 3: Componentes do dispositivo de compressão externa. O balão hemostático inflável. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 4: Sistema de medição de pressão. Componentes de hardware do sistema de medição de pressão, incluindo o sensor de pressão de filme flexível conectado via fio elétrico a um módulo de conversão de condicionamento de sinal de canal único. O módulo é então conectado a uma placa de aquisição de dados, que faz interface com um computador. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 5: Avaliação da perda sanguínea sob compressão via saturação de gaze. (A) Gaze extraída da ferida operatória após compressão externa. (B) A gaze encharcada de sangue alinhada para pré-pesagem para quantificar a perda de sangue sob compressão. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 6: Avaliação da perda sanguínea e do peso corporal. (A) Gráfico de barras representando a perda de sangue controlada por volume como uma porcentagem do volume total de sangue (TBV) para três grupos diferentes. (B) Gráfico de barras mostrando perda de sangue sob compressão sem diferença significativa entre os grupos. (C) Gráfico de barras representando a perda total de sangue ao final do experimento, correspondendo a três classes de choque hemorrágico. O eixo Y esquerdo representa a perda de sangue, enquanto o eixo Y direito representa a porcentagem de TBV. Cada grupo tem um tamanho amostral de N=6. Todos os dados contínuos foram expressos como média ± desvio padrão, e a significância foi estabelecida em intervalos de confiança de 95% (I.C. Medidas repetidas A análise de variância (ANOVA) de uma via foi empregada para determinar o efeito do volume de hemorragia nos parâmetros hemodinâmicos. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 7: Respostas hemodinâmicas durante o experimento. (A-C) correspondem aos três grupos experimentais submetidos a diferentes volumes de coleta de sangue. Os gráficos rastreiam a frequência cardíaca (linha vermelha), a pressão arterial sistólica (linha azul) e a pressão arterial diastólica (linha preta) ao longo do tempo, juntamente com a porcentagem de perda de volume sanguíneo total (TBV) (área sombreada). Os dados mostram a progressão temporal da frequência cardíaca e da pressão arterial desde o início da hemorragia (T0) até 90 min pós-hemorragia (T90). * indica que os parâmetros hemodinâmicos em cada momento têm diferença estatisticamente significativa em relação ao T0 dentro de cada grupo (p<0,05). Todos os dados contínuos foram expressos como média ± desvio padrão, e a significância foi estabelecida em intervalos de confiança de 95% (I.C. Medidas repetidas A análise de variância (ANOVA) de uma via foi empregada para determinar o efeito do volume de hemorragia nos parâmetros hemodinâmicos. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Discussão

A lesão da artéria axilar é a principal causa de hemorragia maciça no local da junção do membro superior¹. Para o controle ativo do sangramento, a compressão manual, o tamponamento de gaze e os agentes hemostáticos são métodos comumente usados em ambientes de combate ou pré-hospitalares⁸. Embora a compressão isolada possa controlar temporariamente a hemorragia juncional, ela pode não ocluir completamente a artéria axilar devido à flexibilidade da escápula. Além disso, a maioria dos agentes hemostáticos locais está na forma de gaze e membranas que requerem compressão manual para mantê-los no lugar no local do sangramento⁹. Atualmente, não há estudos clínicos relevantes que tenham confirmado uma pressão de compressão confiável quando combinada com tamponamento de gaze ou agentes hemostáticos. Este estudo desenvolveu um novo modelo híbrido de avaliação quantitativa para hemorragia juncional de membros superiores em suínos que oferece a vantagem de um maior desenvolvimento de produtos hemostáticos pré-hospitalares.

Ao construir um modelo de choque hemorrágico, o principal desafio é replicar com precisão o cenário clínico, garantindo alta reprodutibilidade e padronização¹⁰. Portanto, desenvolvemos um modelo híbrido de avaliação quantitativa que oferece várias vantagens sobre o modelo tradicional de choque hemorrágico:

Este estudo apresenta um modelo de lesão da artéria axilar suína pela primeira vez. Em publicações recentes, a maioria das pesquisas utilizou o modelo de lesão da artéria femoral para avaliar a eficácia de novos agentes hemostáticos 11,12,13,14,15. No entanto, pouca atenção tem sido dada à descrição da viabilidade do modelo de lesão da artéria axilar. Isso é atribuído aos desafios associados à realização de uma lesão da artéria axilar em suínos, decorrentes das complexas características anatômicas da axila suína. Para minimizar lesões ou sangramentos não intencionais, uma abordagem axilar guiada por ultrassom é preferida para localizar a artéria axilar antes da dissecção. Essa escolha é feita porque os vasos estão situados profundamente entre os músculos peitorais superficiais e profundos e são circundados por uma bainha axilar. Enquanto isso, outro desafio é conseguir uma incisão transversal consistente de 2 mm em todos os animais por meio de estimativa visual.

As bandas de bloqueio vascular fornecem força de tração para ocluir temporariamente o fluxo sanguíneo na artéria axilar lesada (artéria aberta). No cenário atual de pesquisa, encontram-se desafios críticos ao desenvolver novos materiais hemostáticos para hemorragias juncionais. Esses desafios decorrem de feridas profundas e estreitas em regiões juncionais que resultam em fluxo sanguíneo rápido e pressurizado. Essas dinâmicas dificultam significativamente a capacidade dos materiais hemostáticos de absorver e gerenciar o fluido interfacial. Em condições de hemorragia maciça, isso é especialmente prejudicial, pois o sangue de alta pressão e fluxo rápido pode lavar os agentes hemostáticos e interromper quaisquer coágulos formados inadequadamente. O estudo apresenta o uso de duas bandas de bloqueio vascular que controlam temporariamente o fluxo sanguíneo pressurizado. Essa estratégia permite avaliar a eficácia dos materiais hemostáticos sem os efeitos de confusão da hemorragia ativa que precede a intervenção cirúrgica para o manejo do sangramento.

A pressão de compressão no experimento pode ser definida como um valor específico de acordo com as necessidades do experimento e mantida relativamente estável durante todo o experimento. O uso de um dispositivo de compressão externa para aplicar pressão ajustável à gaze do tamponamento é um desenvolvimento valioso no campo da pesquisa de hemorragia juncional. A pressão de compressão específica da hemorragia juncional do membro superior ainda não foi esclarecida. De acordo com o relato de caso de ferimento por arma de fogo, torniquete aórtico abdominal e juncional podem ser usados na axila, mas a pressão de compressão necessária não foi claramente declarada¹⁶. Johnson et ^al.5 verificaram a eficácia e segurança do torniquete juncional de Sam na virilha e região axilar, indicando que a oclusão da artéria axilar requer uma média de 739 mmHg. Em 2022, Avital et ^al.17 documentaram um caso em que uma técnica de pontos de pressão manual foi utilizada para controlar a hemorragia axilar durante um transporte de voo de 21 minutos, após a falha repetida de um curativo hemostático. Este relato de caso confirmou que a técnica de pontos de pressão pode interromper com sucesso o sangramento na região juncional axilar e pode ser sustentada por um período prolongado. No entanto, a aplicação de pressão foi realizada por um médico de evacuação aeromédica, cujo esforço prolongado levou à fadiga, comprometendo a capacidade de manter uma pressão consistente durante todo o procedimento. Nesse modelo, o tamponamento de gaze e a compressão local foram utilizados simultaneamente. Não buscamos bloquear completamente o fluxo da artéria axilar, mas usamos o método de tamponamento de gaze combinado com compressão externa para obter hemostasia local. Os resultados indicam que apenas 210 mmHg de pressão externa foram necessários para interromper efetivamente o sangramento quando combinado com tamponamento de gaze. Além disso, o emprego de um braço mecânico garante uma pressão constante e inalterada no ponto de pressão, aumentando assim a eficácia dessa estratégia de controle de hemorragia. Para pesquisas adicionais, a pressão de compressão deste dispositivo pode ser ajustada e personalizada com base no material do tamponamento. Se vários curativos hemostáticos com pressão necessária recém-desenvolvidos precisarem ser testados quanto à sua eficiência, a pressão pode ser ajustada para acomodar as configurações experimentais. Por exemplo, se a pressão for ajustada para um valor específico, é possível determinar qual curativo hemostático é mais eficaz comparando o tempo até a hemostasia e a perda de sangue sob compressão.

O choque de classe I-III foi induzido pela combinação de LVH com hemorragia descontrolada, simulando com precisão o cenário clínico de lesão por penetração da artéria axilar enquanto ajustava a perda sanguínea total para a faixa necessária. O modelo de choque hemorrágico pode ser categorizado em três tipos: controlado por volume, controlado por pressão e não controlado. O modelo de choque hemorrágico controlado por volume simula o processo de choque hemorrágico liberando uma certa proporção de sangue com base no volume circulante efetivo durante um período definido. Esse modelo apresenta vantagens na avaliação hemodinâmica (como mecanismos compensatórios), mas é difícil controlar o grau de alterações da pressão arterial (como hipotensão). Verificou-se que o fluxo sanguíneo rápido seguido de exsanguinação lenta induz uma resposta fisiológica mais intensa (frequência cardíaca, ácido lático sérico e quantidade de líquido de ressuscitação necessária) do que a exsanguinação constante (métodos tradicionais) e simula de forma mais realista o processo de choque hemorrágico. Existem muitas maneiras de estabelecer o modelo de choque hemorrágico descontrolado. Os modelos comumente usados de choque hemorrágico não controlado incluem modelo de hemorragia lacrimal do fígado ou do baço, modelo de hemorragia por lesão da artéria aórtica e femoral, etc.18,19,20,21,22. Esse modelo de choque hemorrágico é muito próximo da situação clínica de pacientes com trauma ou sangramento grave e é amplamente utilizado, principalmente no estudo da ressuscitação volêmica do choque hemorrágico. Neste estudo, a coleta de sangue da artéria femoral de 10%, 20% e 30% TBV combinada com a compressão por pressão fixa do braço mecânico induziu choque hemorrágico grau I-III. Os parâmetros hemodinâmicos foram monitorados a cada 10 minutos durante todo o processo para garantir a estabilidade do modelo.

Este modelo tem várias limitações significativas, incluindo o aspecto de hemorragia descontrolada. Uma restrição importante é a precisão necessária para a incisão transversal de 2 mm na artéria axilar. Embora nossos dados mostrem um erro padrão estreito para perda de sangue sob compressão, a variabilidade no tamanho da incisão e, consequentemente, na hemorragia não controlada pode aumentar quando diferentes indivíduos realizam o procedimento. Outra limitação é a anestesia e o controle da dor dos suínos utilizados no experimento. Dados os extensos procedimentos cirúrgicos envolvidos na fase de preparação cirúrgica deste modelo, o manejo da analgesia e da profundidade da anestesia é crucial. É importante monitorar de perto os sinais de dor e fornecer tratamento adequado durante a traqueostomia, canulação e lesão da artéria axilar.

Conclusão
Neste estudo, introduzimos um novo modelo híbrido de avaliação quantitativa para hemorragia juncional de membros superiores em suínos, marcando um avanço significativo no desenvolvimento de produtos hemostáticos pré-hospitalares. A utilização de um modelo de lesão da artéria axilar suína, combinada com a implementação de bandas de bloqueio vascular e um dispositivo de compressão externa, aborda desafios críticos no controle de hemorragias juncionais, como alcançar pressão consistente e controlada para aumentar a eficácia hemostática. Nossos achados demonstram que uma combinação de tamponamento de gaze com uma pressão externa controlada com precisão de 210 mmHg, apoiada ainda mais pela força constante fornecida por um braço mecânico, efetivamente interrompe o sangramento. Essa abordagem não apenas fornece uma solução prática para o tratamento de lesões da artéria axilar, mas também prepara o terreno para pesquisas futuras sobre mecanismos de pressão ajustáveis para vários curativos hemostáticos. Isso aumenta a relevância clínica e a aplicabilidade dos achados. Esses resultados têm um potencial significativo para melhorar o atendimento ao trauma humano, especialmente em ambientes pré-hospitalares.

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo

Nome	Empresa	Número de catálogo	Comentários
Software de aquisição de dados MCC DAQami	Measurement Computing Corporation	4.2.1f0	Software avançado de aquisição e monitoramento de dados projetado para fornecer uma experiência de usuário intuitiva e eficiente, desenvolvido pela Measurement Computing Corporation com sede em Norton, MA, EUA.
DF9-40 Sensor de Pressão de Filme Flexível	Chengke Electronics	500g	Um sensor de pressão de filme flexível projetado para aplicações que requerem medição de força
DuPont Wire, Cartão de Aquisição de Dados	J.X.CT	USB-1208LS	Um cartão de aquisição de dados equipado com conectores DuPont para tarefas de interface e processamento de sinal
Módulo de Conversão de Condicionamento de Sinal de Canal Único	Risym	IMS-C04A	Um módulo usado para condicionar e converter sinais em uma configuração de canal único