Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Kanama İnsan Modeli Entegre Telafi Cevapları

Published: November 20, 2016 doi: 10.3791/54737

Summary

Bu protokolün amacı, insanlarda kan hacmi açığı telafi mekanizmaların tam entegrasyonu ölçmek için kullanılabilecek insan kanama invaziv olmayan deneysel model olarak alt gövde negatif basınç kullanılarak düşük merkezi kan hacmi telafi tepkilerini ölçmek için kullanılan teknikleri göstermek için .

Abstract

Kanama kan kaybının şiddetine erken tanısı zordur kısmen, travma ile ilişkili ölümlerin başta gelen nedenidir. Mevcut klinik araçlar nedeniyle telafi mekanizmaları kanama erken aşamalarında sabit kalması vital bulguların önlemleri sağlamak için kanayan hastaların değerlendirilmesi zordur. Sonuç olarak, anlaşılması ve azaltılmış kan hacminin ve nasıl devam eden aşamalı kanama esnasında değişen telafi mekanizmaların tam entegrasyonu ölçmek için bir ihtiyaç vardır. Vücudun rezerv azalır dolaşan kan hacmi telafi etmek için 'telafi rezerv' olarak adlandırılır. telafi rezerv doğru bir yüksek güçlü bilgisayar kullanımı ile ölçülen arteriyel dalga özellikleri değişikliklerin gerçek zamanlı ölçümler ile değerlendirilebilir. Alt gövde negatif basınç (LBNP), kanama ile ilgili insanlarda fizyolojik tepkilerin çoğu taklit ettiği gösterilmiştirve kanamaya telafi yanıtını incelemek için kullanılır. Bu çalışmanın amacı, kanama bir simülasyon olarak LBNP merkezi kan hacmindeki ilerici azalmalar sırasında değerlendirilir nasıl telafi rezerv göstermektir.

Introduction

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

kardiyovasküler sistemin en önemli fonksiyonu arteriyel kan basıncı homeostatik düzenlenmesi yoluyla vücudun tüm dokularına yeterli perfüzyon (kan akımı ve oksijen teslim) kontrol edilmesidir. Tazminat çeşitli mekanizmalar (örneğin, otonom sinir sistemi aktivitesi, kardiyak hızı ve kontraktilite, venöz dönüşü, vazokonstriksiyon, solunum) dokulardaki oksijen normal fizyolojik seviyelerini korumak için katkıda bulunur. 1 Azaltmayı kanama neden olduğu tehlikeye düşürebilecek kadar kan hacmini dolaşımdaki Kardiyovasküler dengeleyici mekanizmanın özelliği ve sonuçta ölüme neden olabilir, düşük kan basıncı, ciddi doku hipoksi ve dolaşım şoku yol açar.

Şiddetli kanama (yani, hemorajik şok) neden Dolaşım şok travmaya bağlı ölüm önde gelen nedenidir. Bir hastayı önlemenin en zorlu yönlerinden 2 Tek şok gelişen bizim olduğunuyetersizlik erken başlangıçlı tanımak için. Şok gelişme yönünde ilerlemesi erken ve doğru değerlendirme şu anda çünkü vücudun sayısız Tazmin kan kaybı erken dönemlerinde çok az değişiklik vital bulguların ölçümlerini sağlayan teknolojiler (örneğin, tıbbi monitörler) tarafından klinik ortamda sınırlıdır kan basıncını düzenleyen mekanizmalar. 3-6 gibi böyle, kan kaybını telafi etmek için vücudun rezerv toplamını ölçmek için yeteneği doku perfüzyon devletin en doğru yansıması ve şok gelişme riskini temsil etmektedir. 1 Bu rezerv denir . doğru arteriyel dalga özellikleri değişikliklerin gerçek zamanlı ölçümler ile tespit edilebilir telafi rezerv telafi rezerv 1 tükenmesi hipotansiyon ani başlayan kritik hastalarda gözlenen terminali kardiyovasküler istikrarsızlık çoğaltır; hemodinamik deco olarak bilinen bir durumdurmpensation. 7

İnsanlarda devam eden kan kaybı sırasında telafi rezerv ve kan basıncının düzenlenmesinde kullanımı arasındaki ilişki (fizyolojik ölçümlerin kapsamlı bir dizi kullanarak laboratuvarda ortaya konabilir, örneğin, kan basıncı, kalp hızı, kan oksijen doygunluğu, atım hacmi, kanama sırasında meydana geldiğini benzer merkezi kan hacmi sürekli ilerleyen azalmalar sırasında standart fizyolojik izleme tarafından sağlanan kardiyak output, damar direnci, solunum sayısı, nabız karakteri, mental durum, end-tidal CO 2, doku oksijen). Düşürdüler merkezi kan hacmi Alt Vücut Negatif Basınç ilerleyen artıştan (LBNP) ile noninvaziv kaynaklı olabilir. 8 fizyolojik ölçümler ve LBNP kolayca olabilir azaltılmış merkezi kan hacmi telafi etmek için vücudun yeteneğini değerlendirmek için nasıl kavramsal anlayış bu kombinasyon kullanarak iblislertrated. Bu çalışma prelab hazırlık, simüle kanama sırasında diğer fizyolojik yanıtlar ile ilgili olarak telafi edici yanıt gösteri ve sonuçların postlab değerlendirmesini göstermektedir. Telafi edici rezerv ölçümleri yapmak için gerekli olan deneysel teknikleri insan gönüllü olarak gösterilmiştir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Önceden herhangi bir insan prosedüre, kurumsal inceleme kurulu (KİK) protokolünü onaylaması gerekir. Bu çalışmada kullanılan protokol ABD Ordusu Tıbbi Araştırma ve Malzeme Komutanlığı IRB tarafından onaylanmıştır. Protokol, kontrollü ve tekrarlanabilir bir laboratuar ortamında süregelen kanama sırasında kişiler tarafından tecrübe edilen işleme benzer merkezi kan hacmi içinde artan bir şekildeki azalma tazminat fizyolojik yanıtlar gösterdiğini için tasarlanmıştır. 25 C - Laboratuvar oda sıcaklığında 23 kontrol edilir.

1. Ekipman Hazırlığı

  1. ekipman ve ısınma ve kalibrasyon gerektiren cihazlarda açın.
    NOT: Ekipman ve cihazlar 1 Hz'de veri kaydetmek için bir veri toplama sistemi arasında; iki ayrı kızılötesi parmak photoplethysmography manşet sensörleri 9-11 kullanarak brakiyal arter kan basıncı ve arteriyel oksijen doygunluğu noninvaziv, sürekli ölçümler (SpO2) sağlayan iki ayrı cihaz; bir capnograend-tidal CO 2 ve solunum hızı ölçümü için ph; ve bir parmak pulse oksimetre Telafi Reserve ölçmek için periferik arter pulsatil dalga formlarını elde etmek.
  2. deney sırasında zaman işaretlemek için kullanılacak bir laboratuvar ana saati eşleştirmek için her cihazda zaman damgası ayarlayarak iç saatleri ile araçların tüm eşitleyin.

2. Konu Hazırlığı

  1. testten önce kafein, alkol ve yorucu egzersiz 24 saat önlemek için, ve hemodinamik dekompansasyon bulantı uyardığını durumunda protokole önce en az 2 saat yememek için konuyu söyleyin.
  2. Protokolün başlamadan önce, hekim konu asgari sağlık gereksinimlerini karşılayan ve dışlama kriterleri (nikotin kullanımı, hipertansiyon, otonomik disfonksiyon, ya da senkop atakları öyküsü) yok eder sağlamak için sağlık taraması sınav gerçekleştirmek var. gebelik için dışlanma olduğundankatılım, çalışma gününde bir standart idrarda gebelik testi almaya kadın katılımcıların gerektirir.
    NOT: Konunun güvenliği için, çalışma hekim ileri yaşam desteği sertifikalı ve çalışma sırasında mevcut olan. Tam donanımlı 'çarpışma sepeti' bilinç kaybı ya da LBNP işlemi sırasında meydana gelen akut kardiyak aritmi durumunda öznenin havayolu, solunum ve dolaşım desteklemek için hemen kullanılabilir.
  3. prosedür hakkında konuyu bilgilendirin ve çalışmaya katılmayı yazılı onayını alın.
    NOT: Bu çalışmanın amacı, kardiyovasküler dekompensasyonun (presenkop) başlangıcı kadar LBNP uygulamaktır konuya açıklayın. Orada bu noktasını tanımlamak kardiyovasküler parametreler vardır ve bu kardiyovasküler parametreler gözlenen zaman LBNP sona olacağını açıklayın. onlar da deneyim belirtileri tipik olarak LBNP prosedürü sırasında presenkop ile ilişkili olabilir konuyu bilgilendirmekdure. Bu belirtiler ortaya çıkar ve LBNP derhal iptal edilecektir araştırmacının bildirmek için konuyu söyleyin.
  4. Konuyla ilgili neopren LBNP etek yerleştirin. etek hava geçirmez bir mühür oluşturmak amacıyla bel ve gövde etrafına oturduğundan emin olun.
  5. LBNP sırasında yerinde gövde sabitlemek için sabit bir yazı straddling ederken LBNP odasının yatakta sırtüstü yatıyordu konuyu söyleyin. LBNP pozlama sırasında alt vücut dinlenmek için konuyu söyleyin. hava geçirmez bir sızdırmazlık oluşturmak için oda açıklığına neopren etek odasına Oda sürme ve takılarak LBNP odasına konusu elde edin.
    NOT: LBNP odası (0.1 mmHg içinde) doğru yeteneği sağlar elle veya bilgisayarlı profili ile 0 -100 mmHg iç basıncı kontrol. kamara kişinin vücut pozisyonunu korumak için ayarlanabilir bir eyer içerir. Net pleksiglas pencere kişinin bacaklarının görselleştirme için izin verir.Hava geçirmez bir mühür konu ve iliak (Şekil 1) seviyesinde LBNP odası tarafından giyilen neopren etek tarafından oluşturulacak için ayarlanabilir alüminyum bel kurulu verir.
  6. Yeri elektrokardiyogram (EKG) sağ ve sol humoral klaviküler eklemler ve sağda üzerine elektrotlar ve kalp hızının sürekli ölçümü için değiştirilmiş kurşun II yapılandırmada (Şekil 1) alt kaburga (4 toplam) bıraktı.
  7. Kol eller, kalp seviyesinde desteklenen böylece düzeltilmiş, dayanakları üzerinde deneğin kollarını yerleştirin. Uygun boyutta parmak manşet kullanarak, kızılötesi parmak photoplethysmography yerleştirin   Kan basıncının sürekli invaziv olmayan dövmek-atıma ölçümü için sol ve sağ orta parmakları cihaz.
  8. basıncı monitörleri parmak manşetleri takın. Üretici talimatlarına göre cihazları ve kayıt kan basıncını kalibre edin. 12 konu bilgileri girin (yaş, cinsiyet, Heigistenirse ht ve ağırlık) Modelflow algoritması tarafından strok hacmine, kalp debisi ve periferik vasküler direncin hesaplanması (tahmini) için uygun varsayımları sağlamaktır. 13,14
  9. Telafi rezerv 1,12 (Şekil 2) sürekli ölçümü için sağ işaret parmağında parmak pulse oksimetre yerleştirin.
  10. Konuyla ilgili bir burun kanülü yerleştirin ve nefes alma ve verme hassas yansımaları sağlamak için burundan nefes konuyu söyleyin. Burun hava örnekleme konusu gelişmekte olan belirtilerin kendini raporlama özgürce konuşmak için izin verecektir. Solunumun sürekli ölçülmesi için kapnograf nazal kanül bağlayın ve gelgit CO 2 sona erer.

3. LBNP Protokolü Sahne

  1. veri toplama sistemi "Başlat" butonuna tıklayarak veri kaydını başlat. 5 dakika boyunca rekor temel veri. merkez hypovole ilk düzeyini başlatmakmia 5 dakika süreyle bu baskıyı vakum motorunun açma ve -15 mmHg negatif basınç ayarı ve basılı tarafından. Şekil 3 protokol özetliyor.
  2. -30 MmHg LBNP artırmak ve 5 dakika süreyle bu baskıyı tutun.
  3. -45 MmHg LBNP artırmak ve 5 dakika süreyle bu baskıyı tutun.
  4. -60 MmHg LBNP artırmak ve 5 dakika süreyle bu baskıyı tutun.
  5. -70 MmHg LBNP artırmak ve 5 dakika süreyle bu baskıyı tutun.
  6. (-100 MmHg LBNP 5 dakika) protokolü sonu ya da hemodinamik dekompansasyon noktaya kadar -10 mmHg her 5 dk tarafından LBNP düzeylerini arttırmaya devam ediyor. LBNP odasının basınç serbest bırakma düğmesine basarak LBNP sonlandırın.
    NOT: Hemodinamik dekompansasyon sistolik arter 80 mmHg altında basınç, ya da gri-out (renkli görme kaybı), tünel görme, terleme, mide bulantısı ya da baş dönmesi (Şekil 4) olarak presenkop belirtiler raporlama konuda bir sarp düşme ile tanımlanır.
  7. LBNP kesilmesinden (postLBNP kurtarma) sonra 10 dakika boyunca veri toplama sistemi kayıt verilerini devam edin.
  8. veri toplama sistemi üzerinde "Dur" butonuna tıklayarak 10 dakika iyileşme dönemi sonunda veri kayıt durdurun.
  9. denekten alınan tüm enstrümantasyon ayırın ve LBNP odasından konuyu kaldırın. laboratuardan ayrılmadan önce onlar semptom serbest olmasını sağlamak için LBNP platformdan aşağı atlama sonra oturup konuyu isteyin. Çalışma tamamlandı.
  10. Telafi Rezerv Index (CRI), Ortalama Arter Basıncı (MAP), kalp atım hızı ve SpO 2 değerleri çıkarılması için toplama sistemi indirin veri dosyaları. 1,15,16

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

LBNP prosedürü alt kısmına ve bacakları etrafında hava basıncında bir azalmaya neden olur. Bu vakum giderek arttıkça, alt vücut baş ve üst gövde kan hacmi kaymaları merkezi hipovolemiye bir devlet yaratmak. Merkezi kan hacmindeki ilerici azalma (yani, LBNP) kızılötesi parmak fotoletismograf (Şekil 5) ile ölçülen arteriyel dalga özellikleri önemli değişiklikler üretir. Telafi Rezerv Endeksi (CRI) tahmini telafi rezervi (Şekil 6) hesaplamak için dalga formu özellikleri değişiklikleri analiz benzersiz bir makine öğrenme algoritması kullanılarak kaydedilen arteriyel nabız dalga hesaplanır. 1,15,16 Her sürekli noninvaziv fotoletismograf dalga ( izlenen 'Hasta Arter Waveform') olarak temsil edilen bir kişinin Hata giderim bir tahmin hesaplamak girişi( 'Algoritma Dalga Kütüphanesi' olarak gösterilir) referans dalga büyük bir 'kütüphane' karşılaştırmaya dayalı ( 'CRI Tahmini' olarak gösterilen) satory rezerv merkezi hipovolemi ilerici düzeyleri elde.

Bu deneyde, bir konu gövdesi artık hipovolemi telafi edebilir oluşur hemodinamik dekompansasyon başlangıcı kadar LBNP maruz kalmıştır. Ortalama arter basıncı, kalp atım hızı, DPT 2 ve CRI değerleri zaman (yani, LBNP artan düzeylerde neden olduğu merkezi kan hacmi progresif azalma), Şekil 7'de gösterilmiştir karşı çizilmiştir. Ortalama değişiklikler deneyin sonuçları kan basıncı, kalp hızı ve SpO 2 kanamanın daha sonraki aşamalarında (sırasında meydana, yani kalp atım hızı ve ortalama kan basıncı ve SpO 2> 25 dakika süreyle protokolüne> 15 dk) CRI erken ve giderek LBNP birden fazla adımlar boyunca azalır.

indirgenmiş merkezi kan hacmi tolerans dekompensasyon için deney başlangıcından itibaren süre olarak tanımlanır. Bu örnekte, tolerans -70 mmHg LBNP bir seviyede, yaklaşık 27.5 dakika idi. Bizim konu yaklaşık 1.2 L. olarak tahmin edilmiştir tahammül başardı eşdeğer kan kaybı 8 LBNP ile gerçek kan kaybının büyüklüğünü eşit şekilde tasarlanmıştır önceki deneylerde, dayalı

Şekil 1
Şekil 1:. LBNP odası bir konusu LBNP odasının yatakta yatar pozisyonda gösterilmektedir. deneğin beline neopren etek LBNP odası içinde hava sızdırmaz bir mühür oluşturmak için kullanılır. Daha önce Cooke vd yayınladı. 17 = "Http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54737/54737fig1large.jpg" target = "_ blank" href> bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız.

şekil 2
Şekil 2:. Telafi Rezerv İzleme Cihazı cihazı telafi edici bir rezerv monitöre USB bağlantısı üzerinden pulse oksimetre ve dalga verilerini aktaran bir noninvaziv parmak pulse oksimetre oluşur. Monitör birimi Telafi Rezerv İndeksi (CRI) 1,12 olarak bilinen telafi rezerv için bir değer hesaplayan bir algoritma içerir. Veriler, her kalp atışında kaydedildi ve bir bellek kartındaki monitörde görüntülenen ve depolanır. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

3 re "src =" / files / ftp_upload / 54737 / 54737fig3.jpg "/>
Şekil deney sırasında LBNP 3. Aşamalı değişiklikler. Deney protokolü sırasında LBNP (mmHg) ilerleyen, merkezi hipovoleminin uyarılması için kademeli bir şekilde (5 dak / seviyesi) ayarlanır. Bu diyagram LBNP bir deney protokolünde 40 dakika boyunca 0 -100 mmHg artan gösterir. Convertino ve ark. 18 modifiye bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Şekil 4,
Şekil 4:. Hemodinamik Dekompansasyon örnek kan basıncı (mm Hg, sarı izleme) ve alt gövde negatif basınç (mmHg, beyaz izleme) kayıtları hemodinamik dekompanzasyon noktasında bir denekten gösterilmiştir. Noktada dekompansasyon, kan basıncı 78/55 mmHg ve düşük vücut negatif basınç -60 mmHg olmasıdır. Kan basıncı düşük vücut negatif basınç kesilmesinden sonra normale döner. Convertino ark modifiye. 1. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Şekil 5,
Şekil 5. LBNP sırasında arteriyel Dalga Şekilleri. Arter basıncı dalga örnek kayıtları başlangıçta (üst izleme) sırasında gösterilen ve -60 mmHg daha düşük vücut negatif basınç sırasında (LBNP, alt izleme). arteriyel dalga karakteristik özellikleri değişiklikler telafi rezervini tahmin etmek değerlendirilir. "Nk> bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Şekil 6,
Şekil 6:. CRI Hesaplanan nasıl dalga bir 'kütüphane' 30 kalp atışları (A) bir aralık zarfında yendi-atıma arteriyel kan basıncı dalga trase karşılaştırır telafi rezerv indeksi (CRI) algoritması sürecini gösteren diyagramı yaklaşık CRI değeri (C) 'nin üretimi için merkezi kan hacmi progresif azalma maruz kalan insanlarda elde edilen (B). Convertino ve ark. 15 çoğaltılamaz bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız.

/54737fig7.jpg "/>
Bir LBNP Deney Şekil 7. Örnek Sonuçları. Ortalama Arter Basıncı (MAP, mmHg), Kalp Hızı Değerleri, arteriyel oksijen doygunluğunu (SpO2,%), Telafi Rezerv İndeksi (CRI) ve Aşağı Vücut (HR, / dak yener) negatif Basınç (LBNP, mmHg) bir LBNP deney sırasında bir konu için gösterilmiştir. Kesikli çizgi kardiyovasküler dekompensasyonun başlangıcını temsil bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Şekil 8,
Şekil 8:. Arteryel Waveform Karakteristik Özellikleri İki dalga formları arteriyel karakteristik özellikleri çıkarılır ve normovolemi ve hipovolemi sırasında dalga şekilleri yansıyan göstermektedir ki gösterilmiştir. kırmızı çizgi i gösterirKaydedilen ve izleme gözlenir ntegrated dalga biçimi. Daha önce Convertino ve ark yayınladı. 1. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Merkezi kan hacmindeki ilerici ve sürekli indirim neden LBNP kullanarak, hipotansiyon ve bradikardi (Şekil 7) bir ani başlangıçlı ile karakterize konuda hemodinamik dekompansasyon tipik tepkisi, ikna etmek için başardık. Kan kaybına tolerans belirgin bireysel değişkenlik sonuçlanan kanama entegre telafi tepki çok karmaşık olduğunu anlamak için 19 önemlidir. 1 diğerleri kadar etkili telafi yok iken Gibi bazı bireyler nispeten duyarlı telafi mekanizmaları vardır. Bu nedenle, protokolde kritik bir adımdır hipovolemi bu tolerans doğru değerlendirilebilir böylece kardiyovasküler dekompensasyonun başlangıç ​​noktasına deney yapmaktır. Deneyin Prematüre sonlandırma tolerans verileri vermeyecektir. 250'den fazla insanlar üzerinde deneyler bize iki genel popülasyon bireyleri sınıflandırmak için izin 1,15,20-23 - azaltılmış merkezi kan hacmi (yani, iyi kompansatörler) ve toleransı düşük olanlara nispeten yüksek tolerans (LBNP protokolü -60 mmHg düzeyinde tamamlama) olanlar (başarısız yoksul kompansatörler -60 mmHg seviyesini tamamlamak için LBNP protokolü). Test ettiğimiz insanların üçte biri (% 33), düşük toleransı vardır ve deneklerin üçte ikisi (% 67) hipovolemi yüksek hoşgörü var. Sunum (Şekil 7) test konu o -60 mmHg LBNP seviyesini tamamlamış beri yüksek tolerans sahip olarak sınıflandırılmış olacaktır.

LBNP insanlarda hipovoleminin çalışmada köklü bir tekniktir ve sorun giderme nadiren gereklidir. Bununla birlikte, hipovolemiye toleransı değerlendirme LBNP kullanan deneme presenkop noktasına yapılan gerektirir. Bu deneyde önemli bir faktör konu için bir advers olay (senkop) minimal risk sürdürmektedir. Bunun bir sonucu olarak, tüm deneyler Condu olanBir çalışma hekim varlığında cted. Buna ek olarak, tüm deneyler hemen konunun talebi veya sistolik arter basıncı altında 80 mmHg düştüğü sonra sonlandırılır. LBNP durdurulması hemen böyle sonradan hemodinamik stabilite geri beyin ve kalp gibi hayati organlara (Şekil 4) kan hacmini yeniden dağıtır.

Beklenebileceği gibi, konunun beline gaz sızdırmaz conta odası içinde bir negatif basınç progresif artış sağlamak için kritik bir gereksinimdir. Bazen, özellikle yüksek LBNP seviyelerinde, hava geçirmez mühür tehlikeye girebilir. Bu noktada, değişiklikler neopren etek dantel sıkma veya deneğin bel ve LBNP tablo arasında, köpük pedleri yerleştirerek sızdırmazlık güçlendirmek için yapılabilir. LBNP vakum cihazı odasındaki basıncı etkilemeden mühür küçük kaçakları barındırabilir.

LBNP hemodinamik yanıtlar varBiz kan kaybı (telafi edici rezerv) sırasında kardiyovasküler istikrarı korumak için vücudun bütünleştirici çaba değerlendirmek amacıyla ilerici kanama telafi yanıtları incelemek için LBNP kullandık 8,17,24,25. kanama sırasında gözlenen bu taklit etmek için gösterilen ve edilmiş telafi rezerv ölçümünü sağlamaktadır. LBNP insanlarda kanama telafi yanıtları incelemek için geçerli bir model olmasına rağmen, bu tekniğin bir sınırlama travma ve ağrı gibi genellikle kanama ile ilişkili diğer faktörler olmayışıdır. Açıkçası, kanama hemodinamik yanıtları bu faktörlerin etkileri, insan gönüllülerde LBNP kaynaklı hipovolemi tarafından değerlendirilir edilemez.

Önceden bildirilen gözlemlere biz telafi rezerv bu ölçümü göstermek için kanama LBNP modeli kullanılan 1,15,16 ile tutarlı s iyi klinik önceden istikrarsızlık (dekompansasyon), hemodinamik bir yörünge tanımlarmevcut vital bulgularda ignificant değişir. Bu klinik aciliyet önceki tanıma özellikle acil tıbbi ortamda hasta sonuçlarını, iyileştirilmesi çok önemlidir çünkü anlamak için önemli bir noktadır. Kardiyovasküler dekompansasyonunu tahmin etmek için 26-34 Mevcut yöntemler dekompansasyon başlangıcı kadar değişmez geleneksel vital bulgular güveniyor . arteriyel dalga özellikleri sürekli değişiklikleri değerlendirmek için CRI algoritması yeteneği bireysel hastanın klinik durumuna makine-öğrenme sağlar. Bu bağlamda, telafi edici rezervinin sürekli gerçek zaman ölçümü, kan kaybı, her bireyin toleransını değerlendirmek için en hassas ve spesifik bir teknik sağlamaktadır ve klinik ortamda hemorajik şok tahmin etmek için mevcut yöntemlere kıyasla önemli bir gelişmeyi temsil eder.

Tüm fiziksel durumları bütünleşmesini yansıtan olarak CRI algoritması çıktı tanımak önemlidirDolaşan kan hacminin göreceli bir açığı için tazminat dahil ological telafi mekanizmaları. (Kalbin kasılması sonucu) çıkarılan dalga ve (geri arteriyel damar yansıtan arteriyel dalgası nedeniyle) yansıyan dalga - arteriyel dalga iki ayrı dalgaların oluşur çünkü bu kavramı mantıklı. (Örn, otonom sinir aktivitesini, kardiyak dolum, solunum, kalp ilaçları,) kalp debisini etkileyecek bütün telafi mekanizmaları atılan dalganın özellikleri içinde bulunan ise damar direncini (örneğin, sempatik sinir aktivitesi, dolaşımdaki katekolamin etkileyen tüm telafi edici mekanizmalar , arter pH veya CO2, arter esneklik, kas kasılmaları, vb) yansıtılan dalganın özelliklerine ile temsil edilir. 1, Şekil 8'de gösterildiği gibi, karakteristik özellikleri, bir küçük de bir belirgin tek dalga belirgin olarak değiştirmekgibi azaltılmış merkezi kan hacmi (sağ panel) koşullarında yüksekliği ve genişliği küçük büyüklüklerde iki ayrı dalgalar bir normovolemik devlet (sol panel) tch kanama sırasında oluşur. Bunun gibi, kanama cevaben arteriyel dalga özelliklerindeki değişiklikler kan kaybı için yeterli telafi etmek için kişinin kapasitesini değerlendirmek için eşsiz bir birey özgü öngörü yeteneği verir. Her bireyin telafi rezerv doğru gerçek zamanlı olarak tahmin ediliyor, çünkü makine-öğrenme o "öğrenir" olarak Dolaşan kan hacminin tehlikeye ve bireyin arteriyel dalga özelliklerine dayalı telafi mekanizmalarının bütününü "normalleştirir" CRI algoritması hesaplarının yeteneği. 1, Bu bağlamda, telafi edici rezerv vital bulguların herhangi biri ya da kombinasyon daha kanayan hastanın fizyolojik durumuna üstün bir ölçüsüdür.

CRI da estimat olmuşturdurumunda ed standart LBNP laboratuvar ortamında ötesine bildirir. Telafi rezerv ölçümleri yaralanma 35, masif hematemez 35, doğum 35, kardiyak arrest 35, postural ortostatik taşikardi yanık, sepsis 35, akut apandisit 35 ardından kontrollü kanama 16, travma 1, travmanın neden tehlikeye doku perfüzyon durumundaki insanlarda elde edildi Sıcak stresi 35, ve Dang hemorajik ateş 35, ilerici hipovolemi. 1 Bu sonuçlar CRI algoritmasını kullanarak telafi rezervinin ölçüm ağrısı ve doku hasarı ile ilişkili tehlikeye doku perfüzyonunun klinik koşullarda doğru hasta tanı sağladığı belirtmek ve değişen çevre sorunları.

Kan kaybı ile ilişkili telafi değişiklikleri ölçmek yeteneği ortaya akut bakım sağlayan kritik öneme sahiptirhem askeri hem de sivil senaryolarda NCY durumlar. İnsan kanama geçerli bir model oluşturma, test etme ve Telafi Edici Reserve ölçmek için gelecek algoritmalar ve cihazlar rafine için veri sağlayacak şekilde LBNP tekniği kullanılmaya devam edecektir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Acknowledgments

Bu çalışma Amerika Birleşik Devletleri Ordusu, Tıbbi Araştırma ve Malzeme Komutanlığı, Savaş Kaza Bakım Programı fon tarafından desteklenmektedir. Biz video yapma onların yardım için LTC Kevin S. Akers, MD ve Bayan Kristen R. Alkali teşekkür ederim.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Dynamic Research Evaluation Workstation (DREW) data acquisition syetem NA NA Custom Built by ISR personnel. The DREW allows for time synchronization of both digital and analog signal data collection from up to 16 independent instruments with a sampling rate of 1,000 Hz.
Finometer Finapress Medical Systems (FMS) Model 1 Device that provides noninvasive, continuous measurements of brachial artery blood pressure and arterial oxygen saturation (SpO2) using two separate infrared finger photophlethymography cuff sensors.
BCI Capnocheck Plus Smith Medical PM Inc. 9004 Capnograph used to measure end tidal CO2 and respiration rate
CipherOX  Flashback Technologies Inc. R200 Investigational device used to calculate Compensatory Reserve Index (CRI)
Nonin 9560 Pulse Oximeter Nonin 9560 finger pulse oximeter
Lower Body Negative Pressure Chamber (LBNP) NASA 79K32632-1 Custom Chamber built by NASA
ECG Biotach Gould 13-6615-65 Electrocardiograph for measuring ECG
Nasal CO2 Sample Line Salter Labs REF 4000 Latex free nasal cannula for sampling expired air

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Convertino, V. A., Wirt, M. D., Glenn, J. P., Lein, B. C. The compensatory reserve for early and accurate prediction of hemodynamic compromise: a review of the underlying physiology. Shock. 45, (6), 580-590 (2016).
  2. Eastridge, B. J., et al. Death on the battlefield (2001-2011): Implications for the future of combat casualty care. Journal of Trauma and Acute Care Surgery. 73, (6), S431-S437 (2012).
  3. Orlinsky, M., Shoemaker, W., Reis, E. D., Kerstein, M. D. Current controversies in shock and resuscitation. Surg. Clin. North Am. 81, (6), 1217-1262 (2001).
  4. Wo, C. C. J., et al. Unreliability of blood pressure and heart rate to evaluate cardiac output in emergency resuscitation and critical illness. Crit Care Med. 21, 218-223 (1993).
  5. Bruijns, S. R., Guly, H. R., Bouamra, O., Lecky, F., Lee, W. A. The value of traditional vital signs, shock index, and age-based markers in predicting trauma mortality. J Trauma Acute Care Surg. 74, (6), 1432-1437 (2013).
  6. Parks, J. K., Elliott, A. C., Gentilello, L. M., Shafi, S. Systemic hypotension is a late marker of shock after trauma: a validation study of Advanced Trauma Life Support principles in a large national sample. Am. J. Surg. 192, (6), 727-731 (2006).
  7. Brunauer, A., et al. The arterial blood pressure associated with terminal cardiovascular collapse in critically ill patients: a retrospective cohort study. Crit Care. 18, (6), 719 (2014).
  8. Hinojosa-Laborde, C., et al. Validation of lower body negative pressure as an experiomental model of hemorrhage. J. Appl. Physiol. 116, 406-415 (2014).
  9. Martina, J. R., et al. Noninvasive continuous arterial blood pressure monitoring with Nexfin(R). Anesthesiology. 116, (5), 1092-1103 (2012).
  10. Imholz, B. P., Wieling, W., Langewouters, G. J., van Montfrans, G. A. Continuous finger arterial pressure: utility in the cardiovascular laboratory. Clin. Auton. Res. 1, (1), 43-53 (1991).
  11. Imholz, B. P. M., Wieling, W., van Montfrans, G. A., Wesseling, K. H. Fifteen years experience with finger arterial pressure monitoring: assessment of technology. Cardiovasc. Res. 38, 605-616 (1998).
  12. Roelandt, R. Finger pressure reference guide. Finapres Medical Systems BV. (2005).
  13. Harms, M. P. M., et al. Continuous stroke volume monitoring by modelling flow from non-invasive measurement of arterial pressure in humans under orthostatic stress. Clin. Sci. 97, 291-301 (1999).
  14. Leonetti, P., et al. Stroke volume monitored by modeling flow from finger arterial pressure waves mirrors blood volume withdrawn by phlebotomy. Clin. Auton. Res. 14, (3), 176-181 (2004).
  15. Convertino, V. A., Grudic, G., Mulligan, J., Moulton, S. Estimation of individual-specific progression to impending cardiovascular instability using arterial waveforms. J. Appl. Physiol(Bethesda, Md :1985). 115, (8), 1196-1202 (2013).
  16. Convertino, V. A., et al. Individual-specific, beat-to-beat trending of significant human blood loss: the compensatory reserve. Shock. 44, (Supplement 1), 27-32 (2015).
  17. Cooke, W. H., Ryan, K. L., Convertino, V. A. Lower body negative pressure as a model to study progression to acute hemorrhagic shock in humans. J. Appl. Physiol. 96, 1249-1261 (2004).
  18. Convertino, V. A., et al. Inspiratory resistance maintains arterial pressure during central hypovolemia: implications for treatment of patients with severe hemorrhage. Crit Care Med. 35, (4), 1145-1152 (2007).
  19. Carter, R. III, Hinojosa-Laborde, C., Convertino, V. A. Variability in integration of mechanisms associated with high tolerance to progressive reductions in central blood volume: the compensatory reserve. Physiol Reports. 4, (1), (2016).
  20. Convertino, V. A., Sather, T. M. Vasoactive neuroendocrine responses associated with tolerance to lower body negative pressure in humans. Clin. Physiol. 20, 177-184 (2000).
  21. Convertino, V. A., et al. Use of advanced machine-learning techniques for noninvasive monitoring of hemorrhage. J. Trauma. 71, (1 Suppl), S25-S32 (2011).
  22. Convertino, V. A., Rickards, C. A., Ryan, K. L. Autonomic mechanisms associated with heart rate and vasoconstrictor reserves. Clin. Auton. Res. 22, 123-130 (2012).
  23. Rickards, C. A., Ryan, K. L., Cooke, W. H., Convertino, V. A. Tolerance to central hypovolemia: the influence of oscillations in arterial pressure and cerebral blood velocity. J. Appl. Physiol. 111, (4), 1048-1058 (2011).
  24. Johnson, B. D., et al. Reductions in central venous pressure by lower body negative pressure of blood loss elicit similar hemodynamic responses. J. Appl. Physiol. 117, 131-141 (2014).
  25. van Helmond, N., et al. Coagulation Changes during Lower Body Negative Pressure and Blood Loss in Humans. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 309, H1591-H1597 (2015).
  26. Gerhardt, R., Berry, J., Blackbourne, L. Analysis of life-saving interventions performed by out-of-hospital combat medical personnel. J. Trauma. 71, S109-S113 (2011).
  27. Pinsky, M. R. Hemodynamic evaluation and monitoring in the ICU. Chest. 132, (6), 2020-2029 (2007).
  28. Rivers, E., et al. Early goal-directed therapy in the treatment of severe sepsis and septic shock. N.Engl.J.Med. 1368-1377 (2001).
  29. Rivers, E. P., et al. The influence of early hemodynamic optimization on biomarker patterns of severe sepsis and septic shock. Crit Care Med. 35, (9), 2016-2024 (2007).
  30. Rivers, E. P., Coba, V., Whitmill, M. Early goal-directed therapy in severe sepsis and septic shock: a contemporary review of the literature. Curr Opin Anaesthesiol. 21, (2), 128-140 (2008).
  31. Cap, A. P., Spinella, P. C., Borgman, M. A., Blackbourne, L. H., Perkins, J. G. Timing and location of blood product transfusion and outcomes in massively transfused combat casualties. J. Trauma. 73, S89-S94 (2012).
  32. Spinella, P. C., Perkins, J. G., Grathwohl, K., Beekley, A., Holcomb, J. B. Warm fresh whole blood is independently associated iwth improved survival for patients with combat-related traumatic injuries. J. Trauma. 66, S69-S76 (2009).
  33. Kragh, J., et al. Survival with emergency tourniquet use to stop bleeding in major limb trauma. Ann Surgery. 249, (1), 1-7 (2009).
  34. Chung, K. K., et al. Continous renal replacement therapy improves survival in severly burned military casualties with acute kidney injury. J. Trauma. 64, S179-S187 (2008).
  35. Stewart, C. L., et al. The compensatory reserve for early and accurate prediction of hemodynamic compromise: case studies for clinical utility in acute care and physical performance. J Special Op. Med. 16, 6-13 (2016).
Kanama İnsan Modeli Entegre Telafi Cevapları
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Convertino, V. A., Hinojosa-Laborde, C., Muniz, G. W., Carter, III, R. Integrated Compensatory Responses in a Human Model of Hemorrhage. J. Vis. Exp. (117), e54737, doi:10.3791/54737 (2016).More

Convertino, V. A., Hinojosa-Laborde, C., Muniz, G. W., Carter, III, R. Integrated Compensatory Responses in a Human Model of Hemorrhage. J. Vis. Exp. (117), e54737, doi:10.3791/54737 (2016).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter