Summary

Completa y parcial obstrucción aórtica para el tratamiento del choque hemorrágico en cerdos

Published: August 24, 2018
doi:

Summary

Aquí, presentamos un protocolo de demostración de un modelo de shock hemorrágico en el cerdo que utiliza Oclusión aórtica como puente a la atención definitiva en trauma. Este modelo tiene aplicación en las pruebas de una amplia gama de estrategias terapéuticas quirúrgicas y farmacológicas.

Abstract

La hemorragia sigue siendo la principal causa de muerte evitable en trauma. Administración endovascular de la hemorragia del torso no compresible ha estado a la vanguardia de la atención de trauma en los últimos años. Desde completa Oclusión aórtica presenta serias preocupaciones, el concepto de Oclusión aórtica parcial ha adquirido una atención creciente. Aquí, presentamos un modelo animal grande del choque hemorrágico para investigar los efectos de un catéter de globo novela parcial oclusión y compararlo con un catéter que trabaja en los principios de Oclusión aórtica completa. Porcina es anestesiado y equipado para llevar a cabo el control de volumen fijo de hemorragia, y se monitorean los parámetros hemodinámicos y fisiológicos. Tras hemorragia, catéteres de oclusión con balón de contrapulsación se inserta e inflados en la aorta del supraceliac de 60 minutos, durante el cual los animales reciben resucitación de la sangre entera como 20% del volumen total de sangre (TBV). Después de desinflado del balón, los animales son supervisados en un entorno de cuidados críticos durante 4 h, durante la cual reciben reanimación con líquidos y vasopresores si es necesario. La oclusión parcial de balón de contrapulsación demostró mejor presiones arteriales media distales (mapas) durante el inflado del balón, disminuyó los marcadores de isquemia y disminución de la reanimación con líquidos y uso de vasopresor. Fisiología de cerdos las respuestas homeostáticas después de la hemorragia han sido bien documentadas y son como los de los seres humanos, una hemorrágica PORCINA choque modelo puede utilizarse para probar diversas estrategias de tratamiento. Además de tratar la hemorragia, catéteres de oclusión con balón de contrapulsación se han convertido en populares por su papel en paro cardiaco, cirugía cardiaca y vascular y otros procedimientos quirúrgicos electivos alto riesgo.

Introduction

La hemorragia sigue siendo la dominante causa de muertes evitables en pacientes sometidos a eventos traumáticos, representando el 90% de las muertes relacionadas con trauma en el ambiente militar y 40% de muertes postraumáticos en la población civil1, 2. aunque presión directa puede tratar hemorragia compresible, hemorragia no compresible torso sigue siendo difícil de tratar y puede ser letal sin control hemostático pronto. El enfoque histórico de resucitación toracotomía o laparotomía con pinzamiento aórtico ha demostrado para ser extremadamente invasor3,4. Esta intervención también requiere un algoritmo de selección complejas para determinar la candidatura de los pacientes que han sufrido insultos traumático5.

En los últimos años ha habido un resurgimiento del interés en un enfoque descrito anteriormente — obstrucción de balón de resucitación endovascular de la aorta (REBOA)6,7,8. Aunque REBOA ha conferido una ventajas de supervivencia a corto plazo en la hemorragia, una prolongada obstrucción completa de la aorta durante el inflado del balón plantea serias preocupaciones que incluyen isquemia de órganos irreversible9,10. En un intento por superar el esta morbosidad potencial, se están preparando estrategias alternativas endovasculares para manejar la hemorragia. Una estrategia de este tipo que ha visto una creciente atención es una oclusión parcial de la aorta11,12. La idea de la obstrucción parcial de balón de contrapulsación permite la perfusión vascular camas distal al sitio de oclusión, mapas aórticas proximal fisiológicas mejoradas y una reducción del afterload gradual después de la deflación del globo. Estos cambios en los parámetros son deseados modificaciones a las características fisiológicas de un animal sangrante. Antes de la traducción de este método a los seres humanos, completar y catéteres de oclusión con balón de contrapulsación parciales han sido muy probados en modelos porcinos de choque hemorrágico11,12,13.

Cerdos se han utilizado en estudios que implican shock hemorrágico durante muchos años. La mayor parte de la comprensión actual de la fisiopatología del choque hemorrágico se deriva de estudios que han utilizado modelos animales, como cerdos. Su fisiología y respuestas homeostáticas en el ajuste de depleción de volumen patológico siguiente especialmente los relativos a las respuestas cardiovascular y coagulación de la sangre hemorragia, ha sido bien documentadas y es como los de los seres humanos14. Porcina modelos de choque hemorrágico también proporcionan oportunidades para investigar estrategias de tratamiento para el shock hemorrágico y otras lesiones traumáticas.

En este estudio, demostramos un modelo clínico realista del choque hemorrágico en cerdos para evaluar estrategias de tratamiento endovascular, incluyendo obstrucción aórtica del globo completa y parcial. Presumimos que una obstrucción parcial de la aorta provoca un mejor fisiológica y Perfil de laboratorio en comparación con una obstrucción completa de la aorta en cerdos sometidos a una control hemorragia de volumen fijo.

El objetivo fue comparar los efectos fisiológicos de la Oclusión aórtica parcial y completo como un tratamiento para el shock hemorrágico en un modelo porcino. Oclusión aórtica parcial fue alcanzada usando una oclusión selectiva de balón de contrapulsación en catéter de trauma (SABOT) (figura 1). El catéter SABOT es un sistema de dos globos que permite el flujo de sangre intra-luminal, proporcionando así un flujo aórtico parcial a los lechos vasculares distales a la obstrucción. Obstrucción aórtica completa fue alcanzada usando un catéter de globo solo obstrucción aórtica (p. ej.,CODA) (figura 1). Grupos de tratamiento fueron asignados al azar para someterse a resucitación obstrucción aórtica con los completos o con los catéteres de oclusión con balón de contrapulsación parcial (n = 2/Grupo).

Los pasos principales del modelo incluyen la inducción de la anestesia y la intubación, el mantenimiento de la anestesia, instrumentación, 35% TBV hemorragia (20 min total; la mitad durante los primeros 7 minutos y medio sobre los 13 minutos restantes), obstrucción aórtica del globo y reanimación con sangre entera (60 minutos de oclusión, reanimación con sangre entera 20% durante los últimos 20 minutos de la oclusión), supervisión (240 min) con observación hemodinámica y la eutanasia con tejidos en cuidados críticos. Figura 2 muestra el modelo utilizado en este experimento.

Protocol

En investigaciones con animales, los investigadores se adhirieron a los reglamentos de la ley de Bienestar Animal y otras leyes federales relacionadas con animales y experimentos con animales y los principios establecen en la actual versión de la guía para el cuidado y uso de animales de laboratorio del Consejo de investigación nacional. Este protocolo de estudio fue aprobado por la Universidad de Michigan institucional Animal Care y el Comité uso (IACUC). Los experimentos se realizaron en cumplimiento de todas las n…

Representative Results

Parámetros hemodinámicos y fisiológicos: El mapa disminuyó inmediatamente después de la hemorragia (figuras 3A – 3D). Durante la fase de inflado del globo, los animales del grupo de oclusión completa experimentaron mapa proximal superior en comparación con los animales en el grupo de oclusión parcial (figuras 3A y 3B). El mapa media distal durante el inflad…

Discussion

En este protocolo, destacamos un modelo de shock hemorrágico en los cerdos. Este modelo ha demostrado ser fiable y reproducible16,17,18,19. Modelos similares a este han sido empleados en diversos estudios científicos investigaron los efectos del choque hemorrágico en fisiología animal16,20. Además, este modelo también se ha utiliz…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Nos gustaría reconocer Rachel O’Connell y Jessica Lee por su ayuda con los estudios en animales. También quisiéramos reconocer el mayor General Harold Timboe, MD, MPH, los E.E.U.U. ejército (Ret.), quien ha sido asesor y mentor de este proyecto.

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.

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Williams, A. M., Bhatti, U. F., Dennahy, I. S., Chtraklin, K., Chang, P., Graham, N. J., Baccouche, B. M., Roy, S., Harajli, M., Zhou, J., Nikolian, V. C., Deng, Q., Tian, Y., Liu, B., Li, Y., Hays, G. L., Hays, J. L., Alam, H. B. Complete and Partial Aortic Occlusion for the Treatment of Hemorrhagic Shock in Swine. J. Vis. Exp. (138), e58284, doi:10.3791/58284 (2018).

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