Summary
Der Zweck dieses Protokolls ist es, die Techniken zur Messung kompensatorische Reaktion auf reduzierte zentrale Blutvolumen unter Verwendung von Unterkörper-Unterdruck als noninvasive experimentellen Modell der menschlichen Blutung zu zeigen, die verwendet werden, um die vollständige Integration der Kompensationsmechanismen, um den Blutvolumendefizit bei Menschen zu quantifizieren .
Abstract
Einblutung ist die häufigste Ursache von traumabedingten Todesfälle, zum Teil, weil eine frühzeitige Diagnose der Schwere der Blutverlust ist schwierig. Beurteilung der hemorrhaging Patienten ist schwierig, weil die aktuellen klinischen Tools Maßnahmen der Vitalfunktionen bieten, die durch Kompensationsmechanismen während der frühen Stadien von Blutungen stabil bleiben. Folglich besteht eine Notwendigkeit, die vollständige Integration von Mechanismen zu verstehen und zu messen, die für reduzierte zirkulierende Blutvolumen auszugleichen und wie sie während des laufenden progressive Hämorrhagie ändern. Die Reserve des Körpers für reduzierte zirkulierende Blutvolumen zu kompensieren wird der Ausgleichsreserve "genannt. Die Ausgleichsreserve kann genau mit Echtzeit-Messungen von Änderungen in den Merkmalen der arteriellen Wellenform mit der Verwendung eines Hochleistungscomputer gemessen ausgewertet werden. Unterkörper-Unterdruck (LBNP) wurde mit Hämorrhagie viele der physiologischen Reaktionen beim Menschen assoziiert zu simulieren gezeigt,und wird verwendet, um die Ausgleichs Reaktion auf Blutung zu studieren. Der Zweck dieser Studie ist es zu zeigen, wie Ausgleichsreserve bei progressiven Reduzierung der zentralen Blutvolumens mit LBNP als Simulation von Blutungen beurteilt wird.
Introduction
Die wichtigste Funktion des cardiovaskulären Systems ist die Kontrolle von adäquaten Perfusion (Blutfluss und Sauerstoffzufuhr) zu allen Geweben des Körpers durch homöostatischen Regulierung des arteriellen Blutdrucks. Verschiedene Mechanismen der Kompensation (zB autonome Nervensystemaktivität, Herzfrequenz und Kontraktilität, venöse Rück, Vasokonstriktion, Atmung) tragen normalen physiologischen Konzentrationen von Sauerstoff in den Geweben aufrechtzuerhalten. 1 Reductions in das Blutvolumen , wie beispielsweise solche , die durch Hämorrhagie zirkulierende kann kompromittieren die Fähigkeit von kardiovaskulären Kompensationsmechanismen und schließlich zu niedrigen arteriellen Blutdruck, schwere Gewebshypoxie und Kreislaufschock führen, die tödlich sein kann.
Kreislaufschock , verursacht durch starke Blutungen (dh hämorrhagischen Schock) ist eine führende Ursache für Tod durch Trauma. 2 Einer der schwierigsten Aspekte der von einem Patienten zu verhindern Schock entwickeln , ist unsereUnfähigkeit, seine frühen Beginn zu erkennen. Frühe und genaue Bewertung der Entwicklung hin zu der Entwicklung von Schock wird derzeit in der klinischen Umgebung durch Technologien beschränkt (dh medizinische Monitore) , die Messungen der Vitalfunktionen bereitzustellen , die zahlreiche Ausgleichs in den frühen Stadien der Blutverlust sehr wenig ändern , weil der Körper Mechanismen für die Regulierung des Blutdrucks. 3-6 Als solches stellt die Summe der Reserve des Körpers für den Blutverlust zu kompensieren , die Fähigkeit zu messen , die genaueste Reflexion von Gewebeperfusion Zustand und das Risiko eines elektrischen Schlags zu entwickeln. 1 Diese Reserve genannt wird . Ausgleichsreserve , die durch Echtzeit - Messungen von Veränderungen in den Eigenschaften der arteriellen Wellenform 1 Depletion der Ausgleichsreserve repliziert die Klemme kardiovaskuläre Instabilität beobachtet bei kritisch kranken Patienten mit plötzlich einsetzenden Hypotension genau beurteilt werden kann; ein Zustand, wie hämodynamischen Deco bekanntmpensation. 7
Die Beziehung zwischen der Nutzung der Ausgleichsrücklage und Regulierung des Blutdrucks während des laufenden Blutverlust beim Menschen kann eine umfassende Reihe von physiologischen Messungen im Labor nachgewiesen werden (zB Blutdruck, Herzfrequenz, arterielle Sauerstoffsättigung des Blutes, das Schlagvolumen, Herzzeitvolumen, Gefäßwiderstand, Atemfrequenz, Puls Charakter, geistigen Status, endtidalem CO 2, Gewebe Sauerstoff) durch Standard - physiologischen Überwachung während des kontinuierlichen progressiven Reduzierung der zentrale Blutvolumen ähnlich denen zur Verfügung gestellt , die während der Blutung auftreten. Gesenkte zentrale Blutvolumen kann nicht - invasiv mit einem progressiven Anstieg der Lower Body Negative Pressure (LBNP) induziert werden. 8 Mit dieser Kombination von physiologischen Messungen und LBNP, die konzeptionelle Verständnis davon , wie die Fähigkeit des Körpers zu bewerten für reduzierte zentrale Blutvolumen zu kompensieren kann leicht sein Dämonenschaulicht. Diese Studie zeigt die PreLab Vorbereitung, die Demonstration der kompensatorische Reaktion in Bezug auf andere physiologische Reaktionen während der simulierten Hämorrhagie und die PostLab Auswertung der Ergebnisse. Die experimentellen Techniken, die für Messungen der Ausgleichsreserve zu machen sind in einem menschlichen Freiwilligen unter Beweis gestellt.
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Protocol
Vor jeder menschlichen Verhaltens, das Institutional Review Board (IRB) muss das Protokoll zu genehmigen. Das Protokoll in dieser Studie verwendet wurde von der US-Armee Medical Research und Materiel Command IRB zugelassen. Das Protokoll ist entworfen, um die physiologischen Reaktionen der Entschädigung für eine schrittweise Verringerung der zentrale Blutvolumen ähnlich der von Einzelpersonen während des laufenden Blutung in einer kontrollierten und reproduzierbaren Laborbedingungen erfahren zu demonstrieren. 25 C - Laborraumtemperatur wird bei 23 gesteuert.
1. Vorbereitung der Ausrüstung
- Schalten Sie Geräte und Ausrüstung erfordern, Warm-up und Kalibrierung.
HINWEIS: Geräte und Einrichtungen umfassen ein Datenerfassungssystem Daten bei 1 Hz aufzuzeichnen; zwei separate Geräte , die nicht - invasive, kontinuierliche Messungen der Arteria brachialis Blutdruck und die arterielle Sauerstoffsättigung (SpO 2) unter Verwendung von zwei separaten Infrarot - Finger Photoplethysmografie Manschette Sensoren 9-11 bereitzustellen; ein capnograph für die Messung des endexspiratorischen CO 2 und Atemfrequenz; und ein Finger-Pulsoximeter zu erwerben periphere arterielle pulsierender Wellenformen zur Messung kompensatorische Reserve. - Synchronisieren all der Geräte mit internen Takten durch den Zeitstempel Einstellen für jedes Instrument einen Labor Hauptuhr entsprechen, die verwendet werden, wird die Zeit während des Experiments zu markieren.
2. Gegenstand Vorbereitung
- Weisen Sie das Thema zu vermeiden, Koffein, Alkohol und anstrengende Übung 24 h vor dem Test, und zu vermeiden, mindestens 2 Stunden vor dem Protokoll im Falle essen, dass Übelkeit hämodynamische Dekompensation induziert.
- Vor Beginn des Protokolls, haben der Arzt eine medizinische Untersuchung Prüfung durchführen Gegenstand trifft minimal Gesundheitsanforderungen zu gewährleisten, und sorgt für das Fehlen von Ausschlusskriterien (Nikotingebrauch, Hypertonie, autonome Dysfunktion oder Geschichte von Synkopen). Seit der Schwangerschaft ist ein Ausschlusskriterium fürTeilnahme benötigen weibliche Teilnehmer eine Standard-Urin-Schwangerschaftstest am Tag der Studie teilzunehmen.
HINWEIS: Für die Sicherheit des Patienten, die Studie Arzt ist in Advanced Life Support zertifiziert und ist während der Studie. Eine voll ausgestattete 'Crash Warenkorb' ist ab sofort verfügbar den Luftweg des Lebewesens, Atmung und Kreislauf im Falle von Verlust des Bewusstseins oder einer akuten kardialen Arrhythmie statt während des LBNP Verfahren zu unterstützen. - Informieren Sie das Thema über das Verfahren und erhalten schriftliche Zustimmung, an der Studie teilzunehmen.
ANMERKUNG: Erklären Sie das Thema, das das Ziel der Studie ist es LBNP bis zum Beginn der kardiovaskulären Dekompensation (Präsynkope) anzuwenden. Erklären Sie, dass es Herz-Kreislauf-Parameter sind, die diesen Punkt zu definieren, und LBNP wird beendet, wenn diese Herz-Kreislauf-Parameter beobachtet werden. Informieren Sie das Thema, dass sie auch in der Regel mit Präsynkope während der LBNP proce Erfahrung Symptome könnendure. Weisen Sie den Gegenstand der Prüfer zu benachrichtigen, wenn diese Symptome auftreten und LBNP wird sofort beendet werden. - Legen Sie die Neopren LBNP Rock zu dem Thema. Stellen Sie sicher, dass die Schürze um die Taille und Oberkörper, um eng wird eine luftdichte Abdichtung zu schaffen.
- Weisen Sie das Motiv auf dem Bett des LBNP Kammer zu legen Rücken, während eine stationäre Post spreizt den Rumpf an Ort und Stelle während LBNP zu sichern. Weisen Sie den Gegenstand der Unterkörper während LBNP Exposition zu entspannen. Sichern Sie das Thema in die LBNP Kammer durch das Bett in der Kammer Schiebe- und Anbringen der Neopren Rock der Kammeröffnung eine luftdichte Abdichtung zu schaffen.
HINWEIS: Die LBNP Kammer stellt die Fähigkeit von genau (innerhalb von 0,1 mmHg), um den Innendruck von 0 bis -100 mmHg Steuerung entweder manuell oder mit einer computerisierten Profil. Die Kammer umfasst einen verstellbaren Sattels des Subjekts Körperposition zu sichern. Klare Plexiglasscheiben ermöglichen Visualisierung des Subjekts Beine.Eine einstellbare Aluminium Taille Platte ermöglicht eine luftdichte Abdichtung durch einen Neopren Rock von dem Subjekt und dem LBNP Kammer auf der Höhe des Beckenkamms (Abbildung 1) getragen geschaffen werden. - Ort Elektrokardiogramm (EKG) Elektroden , die auf der rechten und linken humoral-clavicular Gelenke und auf der rechten und linken unteren Rippen (insgesamt 4) in einem modifizierten Blei II - Konfiguration (Figur 1) zur kontinuierlichen Messung der Herzfrequenz.
- Positionieren Sie die Arme des Objekts an den Armlehnen, so eingestellt, dass die Hände auf Herzhöhe unterstützt werden. geeignete Größe Finger Manschetten verwenden, legen Sie eine Infrarot-Finger Photoplethysmografie Vorrichtung auf der linken und rechten Mittelfinger zur kontinuierlichen nicht-invasiven Beat-to-Beat-Blutdruckmessung.
- Bringen Sie die Finger Manschetten an den Druckwächter. Kalibrieren Sie die Geräte und Aufzeichnung des Blutdrucks nach den Anweisungen des Herstellers. 12 Geben Sie Fachinformationen (Alter, Geschlecht, height und Gewicht) die entsprechenden Annahmen für die Berechnung (Schätzung) des Schlagvolumens, Herzzeitvolumen und den peripheren Gefäßwiderstand durch den Modelflow Algorithmus zu ermöglichen , falls gewünscht. 13,14
- Legen Sie den Finger - Pulsoximeter auf dem rechten Zeigefinger für die kontinuierliche Messung der Ausgleichsreserve 1,12 (Abbildung 2).
- Legen Sie eine Nasenkanüle über das Thema und sie anweisen, das Thema durch die Nase zu atmen, um sensible Reflexionen in Ein- und Ausatmen zu gewährleisten. Nasale Luftproben ermöglicht es dem Subjekt frei für Selbstauskunft der Entwicklung Symptome zu sprechen. Schließen Sie die Nasenkanüle in die capnograph für die kontinuierliche Messung der Atmung und endtidale CO 2.
3. Durchführen des LBNP Protokoll
- Starten Sie die Datenaufzeichnung auf dem Datenerfassungssystem die Schaltfläche "Start", klicken. Nehmen Sie Basisdaten für 5 min. Initiieren Sie die erste Ebene der zentralen hypovolemia , indem Sie auf den Vakuummotor dreht und Unterdruck auf -15 mmHg einstellen und halten diesen Druck für 5 min. 3 skizziert das Protokoll.
- Erhöhen Sie die LBNP bis -30 mmHg, und halten Sie diesen Druck für 5 min.
- Erhöhen Sie die LBNP bis -45 mmHg, und halten Sie diesen Druck für 5 min.
- Erhöhen Sie die LBNP bis -60 mmHg, und halten Sie diesen Druck für 5 min.
- Erhöhen Sie die LBNP auf -70 mmHg, und halten Sie diesen Druck für 5 min.
- Weiter LBNP Niveau von -10 mmHg alle 5 min bis zum Ende des Protokolls (5 min bei -100 mmHg LBNP) oder dem Punkt der hämodynamischen Dekompensation zu erhöhen. Beenden Sie die LBNP durch den Druckfreigabetaste auf der LBNP Kammer drücken.
HINWEIS: Die hämodynamische Dekompensation wird durch einen jähen Rückgang des systolischen Arteriendruck unter 80 mmHg identifiziert, oder das Thema berichten presyncopal Symptome wie grau-out (Verlust der Farbsehen), Tunnelblick, Schwitzen, Übelkeit oder Schwindel (Abbildung 4). - Weiterhin Aufzeichnen von Daten auf dem Datenerfassungssystem während 10 min nach Beendigung der LBNP (postLBNP recovery).
- Stoppen Sie am Ende der 10-minütigen Erholungsphase Aufzeichnen von Daten durch die "Stop" -Taste auf dem Datenerfassungssystem klicken.
- Trennen Sie alle Instrumente aus dem Thema, und entfernen Sie das Thema aus der LBNP Kammer. Bitten Sie das Motiv nach Rücktritt von der LBNP Plattform zu sitzen, um sicherzustellen, dass sie symptomfrei, bevor Sie das Labor zu verlassen. Die Studie ist nun abgeschlossen.
- Download - Datendateien aus dem Erfassungssystem für die Extraktion des kompensatorische Reserve - Index (CRI), den mittleren arteriellen Druck (MAP), Herzfrequenz und SpO 2 -Werte. 1,15,16
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Representative Results
Die LBNP Verfahren bewirkt eine Verringerung des Luftdrucks um den unteren Rumpf und Beine. Da dieses Vakuum schrittweise erhöht, Blutvolumenverschiebungen vom Kopf und Oberkörper auf den unteren Körper einen Zustand der zentrale Hypovolämie zu schaffen. Die fortschreitende Verringerung des zentralen Blutvolumens (dh LBNP) erzeugt erhebliche Veränderungen in den Eigenschaften der arteriellen Wellenform mit dem Infrarot - Finger photoplethysmograph (Abbildung 5) gemessen. Die kompensatorische Reserve - Index (CRI) von der aufgezeichneten arteriellen Pulswelle berechnet , um eine einzigartige Maschine Lernalgorithmus verwendet , die Veränderungen in der Wellenform Merkmale analysiert eine geschätzte Ausgleichsreserve (Abbildung 6) zu berechnen. 1,15,16 Jede kontinuierliche nicht - invasive photoplethysmograph Wellenform ( dargestellt als "Arterial Wellenform Patienten ') überwacht ist die Eingabe eine Schätzung der individuellen Entschädigung zu berechnenSatory Reserve (dargestellt als "CRI Estimate"), basierend auf einem Vergleich mit einer großen "Bibliothek" von Referenzkurven (dargestellt als "Algorithm Wellenform Bibliothek ') erzeugt aus progressiven Ebenen der zentralen Hypovolämie.
In diesem Experiment wurde ein unter LBNP bis zum Beginn der hämodynamischen Dekompensation ausgesetzt, die auftritt, wenn der Körper nicht mehr in der Lage ist, für die Hypovolämie zu kompensieren. Die Werte für den mittleren arteriellen Druck, Herzfrequenz, SpO 2, und CRI gegen die Zeit aufgetragen (dh progressive Verringerung der zentralen Blutvolumens verursacht durch Niveaus LBNP steigend) 7 sind in Abbildung. Die Ergebnisse des Experiments zeigen , dass in mittleren Veränderungen Arteriendruck, Herzfrequenz, SpO 2 und treten in den späten Phasen der Blutung (dh> 15 min in das Protokoll für die Herzfrequenz und> 25 min für den mittleren arteriellen Druck und die SpO 2), Während CRI früh und schrittweise in den mehreren Stufen von LBNP abnimmt.
Toleranz reduziert zentralen Blutvolumen wird als die Zeit vom Beginn des Experiments an Dekompensation definiert. In diesem Beispiel war Toleranz ungefähr 27,5 min bei einem Pegel von -70 mmHg LBNP. Basierend auf früheren Experimenten, die die Größe der tatsächlichen Blutverlust mit LBNP, 8 das Äquivalent Blutverlust , die unser Thema der Lage war , gleichzusetzen entworfen wurden , wurde bei etwa 1,2 L. zu tolerieren geschätzt
Abbildung 1:. LBNP Chamber Ein Thema wird in Rückenlage auf dem Bett der LBNP Kammer gezeigt. Die Neopren skirt um die Taille des Patienten wird verwendet, um eine luftdichte Abdichtung innerhalb der LBNP Kammer zu erzeugen. Zuvor in Cooke veröffentlichte et al. 17
Abbildung 2:. Kompensatorische Reserve - Überwachungsgerät Das Gerät besteht aus einem nicht - invasiven Finger - Pulsoximeter , das Pulsoximeter und Signaldaten über eine USB - Verbindung zu einem Ausgleichsreserve Monitor überträgt. Die Monitoreinheit enthält einen Algorithmus, der einen Wert für Ausgleichsreserve berechnet 1,12 als kompensatorische Reserve - Index (CRI) bekannt. Die Daten werden bei jedem Herzschlag aufgezeichnet und auf dem Monitor angezeigt und gespeichert auf einer Speicherkarte. Bitte klicken Sie hier , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.
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Abbildung 3. Schrittweise Änderungen in LBNP Während Experiment. Während des Versuchsprotokoll, LBNP (mmHg) in einer schrittweisen Art (5 min / Pegel) eingestellt progressive zentralen Hypovolämie zu induzieren. Dieses Diagramm zeigt LBNP während 40 min einer experimentellen Protokoll von 0 bis -100 mmHg erhöht. Geändert von Convertino et al. 18 Bitte hier klicken , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.
Abbildung 4:. Hämodynamische Dekompensation Beispiel Blutdruck (mm Hg, gelb Verfolgung) und Unterkörper - Unterdruck (mmHg, weiß Verfolgung) Aufnahmen werden von einem Patienten an der Stelle des hämodynamischen Dekompensation gezeigt. Am Punkt der Dekompensation, Blutdruck ist 78/55 mmHg und Unterkörper-Unterdruck -60 mmHg. Der Blutdruck wieder normal nach dem Ende der Unterkörper-Unterdruck. Geändert von Convertino et al. 1 Bitte hier klicken , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.
Abbildung 5. Arterielle Wellenformen während LBNP. Beispielaufnahmen der arteriellen Druckwellenformen werden bei der Basislinie (obere Spur) und bei -60 mmHg Unterkörper - Unterdruck (LBNP, untere Spur) gezeigt. Die Veränderungen in den charakteristischen Eigenschaften der arteriellen Wellenformen werden ausgewertet Ausgleichsreserve zu schätzen. nk "> Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.
Abbildung 6:. Wie der CRI berechnet Diagramm , das Verfahren der Ausgleichsreserve - Index (CRI) Algorithmus darstellt , die Blutdruckwellenform - Kurven über ein Intervall von 30 Herzschläge (A) zu einer "Bibliothek" von Wellenformen , beat-to-beat arteriellen vergleicht (B) gesammelt von exponierten Menschen zu progressiven Reduzierung der zentralen Blutvolumens zur Erzeugung eines geschätzten CRI - Wert (C). Übernommen aus Convertino et al. 15 Bitte hier klicken , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.
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Abbildung 7. Probenergebnisse eines LBNP Experiment dar . Die Werte des mittleren arteriellen Druck (MAP, mmHg), Herzfrequenz (HR, Schläge / min), arterielle Sauerstoffsättigung (SpO 2,%), kompensatorische Reserve - Index (CRI) und Unterkörper Negative Pressure (LBNP, mmHg) für ein Subjekt während eines LBNP Experiment gezeigt. Die gestrichelte Linie das Auftreten von Herz - Kreislauf - Dekompensation darstellt, Bitte klicken Sie hier , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.
Abbildung 8:. Charakteristische Merkmale des arteriellen Druckkurve Zwei Wellenformen gezeigt , die die charakteristischen Merkmale des arteriellen demonstrieren ausgeworfen und reflektierten Wellenformen während der Normovolämie und Hypovolämie. Die rote Linie zeigt die integrated Wellenform, die aufgezeichnet und in einem Verfolgungs beobachtet. Zuvor in Convertino et al. 1 Bitte hier klicken , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.
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Discussion
Mit LBNP progressive und kontinuierliche Verringerung der zentralen Blutvolumen zu verursachen, konnten wir eine typische Reaktion von hämodynamische Dekompensation in dem Subjekt zu induzieren, gekennzeichnet durch ein plötzliches Auftreten von Hypotonie und Bradykardie (Abbildung 7). Es ist wichtig , dass die integrierte Ausgleichs Reaktion auf Blutung zu verstehen , ist sehr komplex, 19 in erhebliche individuelle Variabilität in der Toleranz , um den Blutverlust. 1 als solche einige Individuen relativ reaktionsKompensationsMechanismen haben , während andere nicht so effektiv kompensieren. Daher ist ein kritischer Schritt in dem Protokoll ist, das Experiment zu dem Punkt des Beginns der kardiovaskulären Dekompensation so zu führen, dass Toleranz gegenüber Hypovolämie genau beurteilt werden kann. Eine vorzeitige Beendigung des Experiments nicht Toleranzdaten zur Verfügung stellen. Die Versuche an mehr als 250 Menschen konnten wir Individuen in zwei allgemeine Bevölkerung zu klassifizieren 1,15,20-23 - die mit relativ hohen Toleranz (Vollendung des -60 mmHg Niveau des LBNP Protokoll) reduziert zentrale Blutvolumen (dh gute Kompensatoren) und solche mit geringer Toleranz (schlechte Kompensatoren, die die -60 mmHg Höhe des nicht abgeschlossen LBNP protocol). Ein Drittel (33%) der Menschen, die wir getestet haben, hat eine geringe Toleranz, und zwei Drittel (67%) der Probanden haben eine hohe Toleranz gegenüber Hypovolämie. Das Thema in der Präsentation getestet (Abbildung 7) würde als mit einer hohen Toleranz eingestuft werden , da er die -60 mmHg LBNP Ebene abgeschlossen.
LBNP ist eine gut etablierte Technik, die in der Studie von Hypovolämie bei Menschen und Fehlerbehebung ist selten erforderlich. Jedoch LBNP Verwendung TOLERANCE Hypovolämie zu beurteilen erfordert, dass das Experiment an dem Punkt der Präsynkope durchgeführt werden. Ein wichtiger Faktor in diesem Experiment wird ein minimales Risiko eines unerwünschten Ereignisses (Synkope) für das Thema zu halten. Als Ergebnis sind alle Experimente conduin Gegenwart einer Studie Arzt cted. Darüber hinaus werden alle Versuche, auf Verlangen unverzüglich des Subjekts oder wenn der systolische arterielle Druck unter 80 mmHg eingestellt. Die Einstellung der LBNP umverteilt sofort Blutvolumen zu den lebenswichtigen Organen wie dem Gehirn und Herz, anschließend hämodynamische Stabilität (Abbildung 4) wiederherzustellen.
Wie zu erwarten ist, ist die luftdichte Abdichtung um die Taille des Subjekts eine kritische Anforderung, die progressive Zunahme der Unterdruck in der Kammer zu ermöglichen. Gelegentlich, insbesondere bei höheren LBNP Ebenen kann die luftdichte Dichtung beeinträchtigt werden. An dieser Stelle können Modifikationen vorgenommen werden, um die Abdichtung zu verstärken, indem die Schnürsenkel auf dem Neopren Rock Anziehen oder Schaumstoffpolster zwischen Motiv Taille und LBNP Tisch. Die LBNP Vakuumvorrichtung kann kleinere Lecks in der Dichtung aufzunehmen, ohne den Druck in der Kammer zu beeinflussen.
Die hämodynamischen Reaktionen auf LBNP habengezeigt worden , während Blutungen diejenigen beobachtet zu imitieren. 8,17,24,25 wir verwendet haben LBNP die kompensatorischen Reaktionen auf progressive Blutungen in dem Bemühen , zu studieren , den Körper des integrativen Bemühungen zu bewerten , Herz - Kreislauf Stabilität während der Blutverlust (Ausgleichsreserve) zu halten und zu bieten eine Messung der Ausgleichsreserve. zur Untersuchung der kompensatorischen Antworten auf Blutungen beim Menschen, eine Einschränkung dieser Technik ist das Fehlen von anderen Faktoren in der Regel mit Blutung assoziiert wie Trauma und Schmerzen während LBNP ein gültiges Modell. Selbstverständlich kann die Wirkung dieser Faktoren auf die hämodynamischen Reaktionen auf Blutung nicht durch LBNP induzierte Hypovolämie in menschlichen Freiwilligen beurteilt.
In Übereinstimmung mit zuvor berichteten Beobachtungen 1,15,16 wir das LBNP Modell von Blutungen eingesetzt , dass die Messung der Ausgleichsreserve zu zeigen , identifiziert eine Trajektorie Instabilität zu hämodynamischen (Dekompensation) im Voraus von klinisch sesentliche Änderungen in derzeit verfügbaren Vitalfunktionen. Dies ist ein wichtiger Punkt zu verstehen , da frühere Anerkennung von klinischen Dringlichkeit kritisch ist die Behandlungsergebnisse zu verbessern, vor allem im medizinischen Notfall Einstellung. 26-34 Bestehende Methoden verlassen sich auf traditionelle Vital kardiovaskuläre Dekompensation sagen voraus , dass bis zum Beginn der Dekompensation nicht ändern . Die Fähigkeit des CRI Algorithmus kontinuierliche Änderungen in Merkmalen der arteriellen Wellenform ermöglicht maschinen Lernen des klinischen Zustands des individuellen Patienten zu beurteilen. In dieser Hinsicht ermöglicht eine kontinuierliche Echtzeitmessung der Ausgleichsreserve die empfindlichste und spezifische Technik, um die Toleranz des jeweiligen Individuums, um den Blutverlust zu bewerten, und stellt eine signifikante Verbesserung gegenüber bestehenden Verfahren für in der klinischen Einstellung hämorrhagischen Schock vorherzusagen.
Es ist wichtig, die CRI-Algorithmus Ausgabe als was die Integration aller physi zu erkennengischen Ausgleichs bei der Kompensation Mechanismen für eine relative Defizit im zirkulierenden Blutvolumens. Dieser Begriff ist logisch, da die arterielle Wellenform aus zwei getrennten Wellen gemacht wird - die ausgeworfene Welle (verursacht durch Kontraktion des Herzens) und der reflektierten Welle (verursacht durch die arterielle Welle, die wieder aus dem arteriellen Gefäßsystem reflektiert). Alle Ausgleichsmechanismen , die Herzleistung (zB autonome Nervenaktivität, Herzfüllung, Atmung, Herz Medikamente usw.) auswirken werden innerhalb Merkmale der ausgeworfenen Welle enthalten , während alle Kompensationsmechanismen , die Gefäßwiderstand (zB Sympathikus - Aktivität beeinflussen, zirkulierende Katecholamine , arterieller pH oder CO 2, Arterienelastizität, Muskelkontraktionen, etc.) durch Merkmale der reflektierten Welle dargestellt werden. 1 veranschaulicht , wie in Figur 8, ändern sich die charakteristischen Eigenschaften deutlich von einer scheinbaren Einzelwelle mit einem kleinen notch in einem normovolämischen Zustand (linkes Feld) auf zwei getrennten Wellen mit kleineren Größen der Höhe und Breite in Zuständen verringerter zentralen Blutvolumens (rechtes Feld) , wie beispielsweise tritt während der Blutung. Als solche Veränderungen in den Eigenschaften der arteriellen Wellenform als Reaktion auf Blutung geben einen einzigartigen individuellen spezifische Prognosefähigkeit einer Fähigkeit zur Beurteilung angemessen für den Blutverlust zu kompensieren. Jede einzelne der Ausgleichsreserve wird in Echtzeit , weil die Maschine Lernfähigkeit der CRI - Algorithmus Konten korrekt geschätzt für das Blutvolumen , wie es "lernt" kompromittiert zirkulierende und "normalisiert" die Gesamtheit der Ausgleichsmechanismen auf der Grundlage der arteriellen Wellenform Merkmale des Individuums. 1 in dieser Hinsicht ist die Ausgleichsrücklage ein überlegenes Maß für den physiologischen Zustand eines Patienten Blutungen als irgendeiner oder einer Kombination von Vitalfunktionen.
CRI hat auch Estimat gewesened in Fallberichten über die Standard-Laborumgebung LBNP. Die Ausgleichsrücklage Messungen wurden von Menschen mit Bedingungen beeinträchtigt Gewebsperfusion verursacht durch kontrollierte Blutung 16, Trauma 1, Trauma durch Sepsis 35, akute Appendizitis 35, Brandverletzung 35, massiven Hämatemesis 35, Geburt 35, Herzstillstand 35, Haltungs- orthostatische Tachykardie gefolgt erhalten 35, progressive Hypovolämie mit Hitzestress 35 und Dengue - Fieber. 1 Diese Ergebnisse zeigen , dass die Messung der Ausgleichsreserve des CRI - Algorithmus eine genaue Diagnose des Patienten in der klinischen Bedingungen beeinträchtigt Gewebeperfusion mit Schmerzen und Gewebeverletzung im Zusammenhang zur Verfügung gestellt hat, und in unterschiedlichem ökologischen Herausforderungen.
Die Fähigkeit, die kompensatorischen Veränderungen mit Blutverlust verbunden zu messen, ist entscheidend für die akute Versorgung in entstehenncy Situationen in beiden militärischen und zivilen Szenarien. Die LBNP Technik wird auch weiterhin verwendet werden, wie ein gültiges Modell der menschlichen Blutung Daten bereitzustellen zum Erstellen, Testen und zukünftige Algorithmen und Geräte Verfeinerung kompensatorische Reserve zu messen.
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Acknowledgments
Diese Arbeit wird durch die Finanzierung von der US-Armee, Medizinische Forschung und Materiel Command, Kampf Casualty Care Program unterstützt. Wir danken LTC Kevin S. Akers, MD und Frau Kristen R. Lye für ihre Unterstützung das Video zu machen.
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 |
References
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