סגר אבי העורקים מלאה או חלקית לטיפול של הלם Hemorrhagic בחזיר
Summary
כאן, אנו מציגים פרוטוקול הוכחת כמודל הלם hemorrhagic החזירים המשתמשת סגר אבי העורקים כגשר סופית טיפול בטראומה. מודל זה כולל יישום בדיקות מגוון רחב של אסטרטגיות טיפוליות כירורגיות תרופתי.
Abstract
דימום נשאר הגורם המוביל של מקרי מוות למניעה בטראומה. Endovascular ניהול של פלג הגוף העליון שאינה דחוסה דימום כבר בחוד החנית של טראומה טיפול בשנים האחרונות. מאז סגר אבי העורקים מלאה מציג חששות, הרעיון של חלקי סגר אבי העורקים צבר של תשומת לב גוברת. כאן, אנו מציגים מודל בעלי חיים גדולים של הלם hemorrhagic כדי לחקור את ההשפעות של קטטר סגר הרומן בלון אבי העורקים חלקית ולהשוות אותם עם קטטר זה עובד על העקרונות של סגר מוחלט של אבי העורקים. החזירים הם מרדימים מספקים על מנת לנהל מבוקרת בנפח קבוע דימום ו מנוטרים פרמטרי והמודינמיקה ופיזיולוגיים. בעקבות דימום, אבי העורקים סגר קטטרים וזונדים מוכנס, מנופח באבי העורקים supraceliac עבור 60 דקות, במהלכן החיות מקבלים החייאה דם כמו 20% נפח הדם הכולל (TBV). בעקבות בלון דפלציה, החיות מנוטרים באווירה לטיפול נמרץ במשך 4 שעות, במהלכן הם מקבלים vasopressors ומטפלים נוזלים כנדרש. חסימה חלקית בלון אבי העורקים הפגינו שיפור דיסטלי רשע עורקי לחצים (מפות) בתקופת האינפלציה בלון, ירד סמנים של איסכמיה, ירד החייאה נוזל ושימוש vasopressor עוצמה. כמו חזיר פיזיולוגיה ותגובות homeostatic בעקבות דימום היו מתועדים היטב הם כאלה בבני אדם, חזיר hemorrhagic הלם מודל ניתן לבחון אסטרטגיות טיפול שונים. בנוסף מטפלים דימום, אבי העורקים סגר קטטרים וזונדים הפך פופולרי על התפקיד שמילאו לדום לב וכלי ניתוח, בסיכון גבוה בחירה ניתוחים אחרים.
Introduction
דימום ממשיכה להיות הגורם הדומיננטי של מקרי מוות למניעה בקרב חולים שעברו אירועים טראומטיים, הנהלת חשבונות עבור 90% של מקרי מוות הקשורים לטראומה בהגדרת צבאי ו- 40% של מקרי מוות פוסט טראומטית בקרב האוכלוסייה האזרחית של1, 2. למרות לחץ ישיר יכול להתייחס דימום דחוסה, דימום שאינה דחוסה פלג הגוף העליון נשאר קשה לטיפול, יכול להיות קטלני ללא שליטה hemostatic בקש. הגישה ההיסטורית של ניקור חזה resuscitative או פתיחת בטן עם אבי העורקים קרוס-מחבר חובק למעקה הוכיח את עצמו מאוד פולשנית3,4. התערבות זו דורש גם באלגוריתם בחירה מורכב כדי לקבוע את מועמדותם של חולים שעברו טראומה עלבונות5.
בשנים האחרונות, חלה תחייתו של עניין בגישה שתואר לעיל — resuscitative endovascular סגר בלון של אבי העורקים (REBOA)6,7,8. למרות REBOA העניקו לו היתרונות הישרדות לטווח קצר של דימום, סגר מוחלט ממושך של אבי העורקים במהלך בלון האינפלציה מהווה חששות הכוללים סוף בלתי הפיך-איבר איסכמיה9,10. בניסיון להתגבר על תחלואה פוטנציאלית זו, הם להיות המציאו endovascular חלופי אסטרטגיות לניהול דימום. אסטרטגיה אחת כזו שראתה תשומת לב גוברת הוא סגר חלקית אבי העורקים11,12. הרעיון של הבלון אבי העורקים חלקית סגר מעניק את זלוף דיסטלי לאתר של סגר, משופרת הפיזיולוגיות מפות אבי העורקים הפרוקסימלית ו צמצום afterload הדרגתית בעקבות דפלציה בלון את כלי הדם מיטות. אלה שינויים בפרמטרים הם השינויים הרצויים מאפיינים פיזיולוגיים של חיה מדמם. לפני התרגום של שיטה זו על בני אדם, להשלים, חלקית אבי העורקים סגר קטטרים וזונדים נבדקו בכבדות החזירים דגמים של הלם hemorrhagic11,12,13.
החזירים השתמשו במחקרים פרוגרמה הלם hemorrhagic במשך שנים רבות. רוב של הבנת הפתופיזיולוגיה של הלם hemorrhagic הנוכחי נגזר מחקרים נעזרו מודלים בבעלי חיים, כולל החזירים. שלהם פיזיולוגיה ותגובות homeostatic בסביבה של דלדול פיפטות אמצעי האחסון הבאים לדימום מוחי, במיוחד אלה הנוגעים תגובות קרישת דם, לב וכלי דם דם, היו מתועדים היטב, כמו אלה בני14. החזירים מודלים של הלם hemorrhagic גם לספק הזדמנויות לחקור אסטרטגיות טיפול הלם hemorrhagic ופציעות טראומטיות אחרות.
במחקר זה, נדגים מודל ריאליסטי קלינית של הלם hemorrhagic ב החזירים כדי להעריך את אסטרטגיות טיפול endovascular, לרבות חסימה מלאה או חלקית בלון אבי העורקים. אנו משערים כי חסימה חלקית של אבי העורקים גורמת כדאי הפיזיולוגיות, מעבדה פרופיל בהשוואה סגר מוחלט של אבי העורקים של החזירים שעברו דימום תת-בנפח קבוע מבוקרת.
כיוונו כדי להשוות את ההשפעות הפיזיולוגיות של סגר אבי העורקים חלקית לטיפול הלם hemorrhagic במודל של החזירים. סגר אבי העורקים חלקי הושג באמצעות סגר בלון אבי העורקים סלקטיבי של טראומה (SABOT) קטטר (איור 1). הקטטר SABOT היא מערכת שני-בלון המאפשרת זרימת דם אינטרה-luminal, ובכך מספק זרם אבי העורקים חלקית כדי דיסטלי כדי סגר המיטות כלי הדם. סגר אבי העורקים מלאה הושג באמצעות קטטר חד-בלון סגר אבי העורקים (למשל,CODA) (איור 1). קבוצות הטיפול חולקו באופן אקראי לעבור סגר אבי העורקים resuscitative עם מלאה או עם חלקי אבי העורקים סגר קטטרים וזונדים (n = 2/קבוצה).
הצעדים העיקריים של המודל כוללים את תנאי הגיוס של צנרור והרדמה, שמירה על הרדמה, מכשור, דימום TBV 35% (סה כ 20 דקות; חצי מעל הראשון 7 דקות, וחצי מעל שאר 13 דקות), בלון ותיני סגר, החייאה דם (60 דקות של סגר; 20% החייאה דם במהלך 20 דקות האחרונות של סגר), טיפול קריטיים ניטור (240 דקות) עם תצפית והמודינמיקה, המתת חסד עם רקמת קציר. איור 2 מדגים את המודל מנוצל בניסוי זה.
Protocol
Representative Results
Discussion
ב פרוטוקול זה, סימנו כמודל הלם hemorrhagic החזירים. מודל זה הוכח להיות גם אמין וגם לשחזור16,17,18,19. יש כבר מועסקים מודלים דומה לזה במספר מחקרים מדעיים חוקרת את ההשפעות של הלם hemorrhagic על פיזיולוגיה של בעלי חיים16,…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
ברצוננו להודות רחל או’קונל, ולי ג’סיקה לסיוע שלהם עם המחקרים בבעלי חיים. אנחנו גם רוצים להכיר האלוף הרולד Timboe, MD, MPH, צבא ארה ב (מיל’), מי שהיה יועץ ומורה עבור פרוייקט זה.
Materials
| Yorkshire-Landrace Swine | Michigan State University Veterinary Farm | ||
| Anesthesia: Telazol | Pfizer | Dose: 2-8 mg/kg; IM | |
| Anti-cholinergic: Atropine | Pfizer | Dose: 1mg, IM | |
| Anesthesia: Isoflurane | Baxter | Dose: 1-5%, INH | |
| Betadine | Humco | ||
| Alcohol 70% | Humco | NDC 0395-4202-28 | |
| Datex-Aespire Anesthesia Machine | GE Healthcare | 7900 | |
| Endotracheal tube | DEE Veterinary | 20170518 | Appropriate size for animal (6.5 or 7.0F) |
| Laryngoscope | Miller | 85-0045 | |
| Stylet | Hudson RCI | 5-151–1 | |
| Jelco 20G IV Catheter | Smiths Medical | 4054 | |
| Operating Room Monitor (Vital Signs Monitor) | SurgiVet Advisor | V9201 | May require at least 2 |
| Surgical Gowns | Kimberly Clark | 90142 | Use appropriate size for surgeon. |
| Sterile surgical gloves | Cardinal Health (Allegiance) | 22537-570 | Use appropriate size for surgeon. |
| Cautery Pencil | Medline | ESPB 2000 | |
| Suction tubing | Medline | DYND50251 | |
| Sunction tip: Yankauer | Medline | DYND50130 | |
| Bovie Aaron 1250 Electrocautery Unit | Bovie Medical Co. FL | BOV-A1250U | |
| Salpel Blade – Size #10 | Cardinal Health (Allegiance) | 32295-010 | |
| Scalpel Handle | Martin | 10-295-11 | |
| Debakey Forceps | Roboz | RS-7562 | |
| Weitlander Retractor | Roboz | RS-8612 | |
| Mayo Scissors | Roboz | RS-76870SC | |
| Army-navy Retractor | Teleflex | 164715 | |
| Mixter Right-angle Forceps | Teleflex | 175073 | |
| 5F (1.7 mm) 11 cm Insertion Sheath with 0.35" Guidewire | Boston Scientific | 16035-05B | |
| 8F (2.7 mm) 11 cm Insertion Sheath with 0.35'' Guidewire | Boston Scientific | 16035-08B | |
| 20G angled Introducer Needle | Arrow | AK-09903-S | |
| 14F (4.78 mm) 13 cm Insertion Sheath with 10F dilator | Cook Medical | G08024 | |
| 2-0 Silk 18'' 45 cm | Ethicon | A185H | |
| 3-0 Vicryl 36'' 90 cm | Ethicon | J344H | |
| 3-0 Nylon 18'' 45 cm | Ethicon | 663G | |
| 4-0 Prolene 30'' 75 cm | Ethicon | 8831H | |
| 20 ml syringe | Metronic/Covidien | 8881512878 | |
| 3 mL syringe | Metronic/Covidien | 1180300555 | |
| 6 mL syringe | Metronic/Covidien | 1180600777 | |
| 1000ml 0.9% Saline | Baxter | 2B1324X | |
| Foley Catheter (18F 30 cc) | Bard | 0166V18S | |
| Urinary Drainage Bag | Bard | 154002 | |
| 9F 10 cm Insertion Sheath | Arrow | AK-09903-S | |
| Swan-Ganz pulmonary artery catheter (8F) | Edwards Lifesciences co. CA | 746F8 | |
| Carotid Flow Probe System | Transonic, Ithaca, NY | 3, 4, or 6 mm probes | |
| SABOT catheter | Hayes Inc. | ||
| CODA balloon catheter | Cook Medical | 8379144 | |
| Ultrasound, M-Turbo | SonoSite | ||
| Amplatz Stiff Guidewire (0.035 inch, 260 cm) | Cook Medical | G03460 | |
| Arterial Blood Gas Syringes | Smiths Medical | 4041-2 | |
| Arterial Blood Gas Analyzer | Nova Biochemical | ABL800 | |
| Masterflex Pump | Cole Palmer | HV-77921-75 | |
| Blood Collection Bags | Terumo | 1BBD606A | |
| Macro IV drip set | Hospira | 12672-28 | |
| Pentobarbital | Pfizer | Dose: 100 mg/kg; IV | |
| Eppendorf Tubes | Sorenson | 11590 | |
| 50 cc conical tubes | Falcon | 352097 | |
| Formalin | Fisherbrand | 431121 | |
| Bair Hugger Normothermia System | Arizant Healthcare, Inc. |
References
- Kauvar, D. S., Lefering, R., Wade, C. E. Impact of hemorrhage on trauma outcome: an overview of epidemiology, clinical presentations, and therapeutic considerations. The Journal of Trauma: Injury, Infection and Critical. 60, S3-S11 (2006).
- Kauvar, D. S., Wade, C. E. The epidemiology and modern management of traumatic hemorrhage: US and international perspectives. Critical Care. 9, S1-S9 (2005).
- Mattox, K. L., Allen, M. K., Feliciano, D. V. Laparotomy in the emergency department. Journal of the American College of Emergency Physicians. 8 (5), 180-183 (1979).
- Pust, G. D., Namias, N. Resuscitative thoracotomy. International Journal of Surgery. 33 (Pt B), 202-208 (2016).
- Burlew, C. C., et al. Trauma Association critical decisions in trauma: resuscitative thoracotomy. Journal of Trauma and Acute Care Surgery. 73 (6), 1359-1363 (2012).
- DuBose, J. J., et al. The AAST prospective Aortic Occlusion for Resuscitation in Trauma and Acute Care Surgery (AORTA) registry: Data on contemporary utilization and outcomes of aortic occlusion and resuscitative balloon occlusion of the aorta (REBOA). Journal of Trauma and Acute Care Surgery. 81 (3), 409-419 (2016).
- Biffl, W. L., Fox, C. J., Moore, E. E. The role of REBOA in the control of exsanguinating torso hemorrhage. Journal of Trauma and Acute Care Surgery. 78 (5), 1054-1058 (2015).
- Manzano Nunez, R., et al. A meta-analysis of resuscitative endovascular balloon occlusion of the aorta (REBOA) or open aortic cross-clamping by resuscitative thoracotomy in non-compressible torso hemorrhage patients. World Journal of Emergency Surgery. 12, 30 (2017).
- Gupta, B. K., et al. The role of intra-aortic balloon occlusion in penetrating abdominal trauma. Journal of Trauma. 29 (6), 861-865 (1989).
- Inoue, J., et al. Resuscitative endovascular balloon occlusion of the aorta might be dangerous in patients with severe torso trauma: A propensity score analysis. Journal of Trauma and Acute Care Surgery. 80 (4), 559-566 (2016).
- Russo, R. M., et al. Extending the golden hour: Partial resuscitative endovascular balloon occlusion of the aorta in a highly lethal swine liver injury model. Journal of Trauma and Acute Care Surgery. 80 (3), 378-380 (2016).
- Russo, R. M., et al. Partial Resuscitative Endovascular Balloon Occlusion of the Aorta in Swine Model of Hemorrhagic Shock. Journal of the American College of Surgeons. 223 (2), 359-368 (2016).
- Williams, T. K., et al. Extending resuscitative endovascular balloon occlusion of the aorta: Endovascular variable aortic control in a lethal model of hemorrhagic shock. The Journal of Trauma and Acute Care Surgery. 81 (2), 294-301 (2016).
- Hannon, J. P., Swindle, M. M. Hemorrhage and hemorrhagic-shock in swine: A review. Swine as Models in Biomedical Research. , 197-245 (1992).
- Garry, B. P., Bivens, H. E. The Seldinger technique. Journal of Cardiothorac Anesthesia. 2 (3), 403 (1988).
- Halaweish, I., et al. Addition of low-dose valproic acid to saline resuscitation provides neuroprotection and improves long-term outcomes in a large animal model of combined traumatic brain injury and hemorrhagic shock. The Journal of Trauma and Acute Care Surgery. 79 (6), 911-919 (2015).
- Alam, H. B., et al. Surviving blood loss without blood transfusion in a swine poly-trauma model. Surgery. 146 (2), 325-333 (2009).
- Jin, G., et al. Traumatic brain injury and hemorrhagic shock: evaluation of different resuscitation strategies in a large animal model of combined insults. Shock. 38 (1), 49-56 (2012).
- Nikolian, V. C., et al. Valproic acid decreases brain lesion size and improves neurologic recovery in swine subjected to traumatic brain injury, hemorrhagic shock, and polytrauma. The Journal of Trauma and Acute Care Surgery. 83 (6), 1066-1073 (2017).
- Langeland, H., Lyng, O., Aadahl, P., Skjaervold, N. K. The coherence of macrocirculation, microcirculation, and tissue metabolic response during nontraumatic hemorrhagic shock in swine. Physiological Reports. 5 (7), (2017).
- Johnson, M. A., et al. The effect of resuscitative endovascular balloon occlusion of the aorta, partial aortic occlusion and aggressive blood transfusion on traumatic brain injury in a swine multiple injuries model. Journal of Trauma Acute Care Surgery. 83 (1), 61-70 (2017).
- Theisen, M. M., et al. Ventral recumbency is crucial for fast and safe orotracheal intubation in laboratory swine. Laboratory Animals. 43 (1), 96-101 (2009).
- Li, Y., Alam, H. B. Modulation of acetylation: creating a pro-survival and anti-inflammatory phenotype in lethal hemorrhagic and septic shock. Journal of Biomedicine and Biotechnology. 2011, 523481 (2011).
- Nikolian, V. C., et al. Valproic acid decreases brain lesion size and improves neurologic recovery in swine subjected to traumatic brain injury, hemorrhagic shock, and polytrauma. The Journal of Trauma and Acute Care Surgery. 83 (6), 1066-1073 (2017).
- Dekker, S. E., et al. Normal saline influences coagulation and endothelial function after traumatic brain injury and hemorrhagic shock in pigs. Surgery. 156 (3), 556-563 (2014).
- Causey, M. W., McVay, D. P., Miller, S., Beekley, A., Martin, M. The efficacy of Combat Gauze in extreme physiologic conditions. The Journal of Surgical Research. 177 (2), 301-305 (2012).
- Frankel, D. A., et al. Physiologic response to hemorrhagic shock depends on rate and means of hemorrhage. The Journal of Surgical Research. 143 (2), 276-280 (2007).
- Morrison, J. J., et al. The inflammatory sequelae of aortic balloon occlusion in hemorrhagic shock. The Journal of Surgical Research. 191 (2), 423-431 (2014).
- White, J. M., et al. A porcine model for evaluating the management of noncompressible torso hemorrhage. Journal of Trauma. 71, S131-S138 (2011).
- Alam, H. B., et al. Putting life on hold-for how long? Profound hypothermic cardiopulmonary bypass in a Swine model of complex vascular injuries. Journal of Trauma. 64 (4), 912-922 (2008).
- Bebarta, V. S., Daheshia, M., Ross, J. D. The significance of splenectomy in experimental swine models of controlled hemorrhagic shock. The Journal of Trauma and Acute Care Surgery. 75 (5), 920 (2013).
- Georgoff, P. E., et al. Alterations in the human proteome following administration of valproic acid. Journal of Trauma and Acute Care Surgery. 81 (6), 1020-1027 (2016).
- Dekker, S. E., et al. Different resuscitation strategies and novel pharmacologic treatment with valproic acid in traumatic brain injury. Journal of Neuroscience Research. 96 (4), 711-719 (2017).
- Georgoff, P. E., et al. Safety and Tolerability of Intravenous Valproic Acid in Healthy Subjects: A Phase I Dose-Escalation Trial. Clinical Pharmacokinetics. 57 (2), 209-219 (2017).
