Summary

Domuz hemorajik şok tedavisi için komple ve parsiyel aort tıkanıklığı

Published: August 24, 2018
doi:

Summary

Burada, travma kesin bakım için bir köprü olarak aort tıkanıklığı kullanır domuz hemorajik şok modelinde gösteren bir iletişim kuralı mevcut. Bu model içinde cerrahi ve farmakolojik tedavi stratejileri geniş bir sınav uygulama vardır.

Abstract

Kanama travma önlenebilir ölüm önde gelen nedenidir kalır. Endovasküler yönetimi sıkıştırılabilir gövde kanama travma bakım ön planda son yıllarda olmuştur. Tam aortik tıkanıklık ciddi endişeleri sunar beri kısmi aortik tıkanıklık kavramı giderek artan bir ilgi kazanmıştır. Burada, bir roman kısmi aortik balon oklüzyon kateter etkilerini araştırmak ve tam aortik tıkanıklık ilkelerine çalışır bir kateter ile karşılaştırın hemorajik şok büyük hayvan modeli mevcut. Domuz anestezi ve kontrollü sabit hacimli kanama yapmak için Enstrümante ve hemodinamik ve fizyolojik parametreler izlenir. Kanama, aortik balon oklüzyon kateterler eklenen ve 60 dk, supraceliac aort (TBV) Toplam kan hacminin % 20 olarak tam kan resüsitasyon almanıza neden olan sırasında hayvanlar şişirilmiş. Balon deflasyon, hayvanlar 4 h için bir yoğun bakım ortamda sırasında hangi sıvı resüsitasyon ve vasopressors gerektiği gibi aldıkları izlenmektedir. Kısmi aortik balon oklüzyon geliştirilmiş distal ortalama arteriyel basınç (haritalar) balon enflasyon sırasında gösterdi, işaretçileri iskemi azalmış ve sıvı resüsitasyon ve vasopressor kullanımı azalmıştır. Domuz fizyolojisi ve kanama takip homeostatik yanıt-e doğru iyi belgelenmiş olmuştur ve bu insanlar, gibi bir domuz hemorajik şok model çeşitli tedavi stratejileri test etmek için kullanılabilir. Kanama tedavisi yanı sıra, aortik balon oklüzyon kateterler kalp krizi, kalp ve damar cerrahisi ve diğer yüksek riskli seçmeli cerrahi işlemler içindeki rolü için popüler olmuştur.

Introduction

Kanama travma ölümler askeri ortamda yüzde 90’ını ve sivil nüfus1, ‘deki travma sonrası ölümlerin % 40 için muhasebe travmatik olaylar, uygulanan hastalarda önlenebilir ölümlerin baskın neden olmaya devam ediyor 2. doğrudan baskı sıkıştırılabilir kanama tedavi edebilir rağmen sıkıştırılabilir gövde kanama zor kalır tedavi ve komut istemi kan durdurucu sargı kontrolü olmadan ölümcül olabilir. Reanimasyon torakotomi veya laparatomi aortik çapraz sıkma ile tarihsel yaklaşım son derece invaziv3,4kanıtlamıştır. Bu müdahale de travmatik hakaret5geçiren hastalar adaylığını belirlemek için bir karmaşık seçim algoritması gerektirir.

Son yıllarda, daha önce açıklanan yaklaşım ilgi dirilişi oldu — Reanimasyon endovasküler balon oklüzyon aort (REBOA)6,7,8. Her ne kadar REBOA kanama kısa vadeli bir hayatta kalma avantajları haiz, aort bir uzun süreli tam tıkanıklığı balon enflasyon sırasında geri dönüşü olmayan uç-organ iskemi9,10dahil ciddi endişeleri teşkil etmektedir. Bu potansiyel hastalık üstesinden gelmek için bir girişim, kanama yönetmek için alternatif endovasküler stratejileri geliştirmiştir. Giderek artan bir ilgi görmedi böyle bir strateji aort11,12kısmi tıkanıklık var. Kısmi aortik balon oklüzyon fikrine vasküler yatak oklüzyonu, geliştirilmiş fizyolojik proksimal aort haritaları ve balon deflasyon takip bir kademeli afterload azaltma siteye distal perfüzyon affords. Kanayan bir hayvan fizyolojik özellikleri istenilen değişiklikleri parametreleri bu değişikliklerdir. Bu yöntemin çeviri insanlar için önce tam ve kısmi aortik balon oklüzyon kateterler ağır hemorajik şok11,12,13domuz modellerinde sınanmıştır.

Domuz hemorajik şok uzun yıllar gerektiren çalışmalarda kullanılmaya başlandı. Hemorajik şok Patofizyoloji şimdiki anlayış çoğu domuz dahil olmak üzere hayvan modelleri kullanılan çalışmalardan elde edilmiştir. Onların fizyolojisi ve homeostatik aşağıdaki kanama, özellikle de kan pıhtılaşma ve kardiyovasküler yanıt için ilgili, iyi belgelenmiş olmuştur ve bu insanlar14gibi patolojik birim tükenmesi ayar yanıt-e doğru. Domuz modelleri hemorajik şok da hemorajik şok tedavi stratejileri ve diğer Travmatik yaralanmalar araştırmak için fırsatlar sağlar.

Bu çalışmada, biz de dahil olmak üzere komple ve parsiyel aortik balon oklüzyon endovasküler tedavi stratejileri değerlendirmek için domuz hemorajik şokta klinik olarak gerçekçi bir model göstermek. Aort kısmi bir tıkanıklığı bir daha iyi fizyolojik sonuçları ve kontrollü bir sabit hacimli kanama geçiren domuz aort tam bir tıkanıklığı laboratuvar profil kıyasla öngörmekteyiz.

Bir domuz modelinde hemorajik şok için bir tedavi olarak kısmi ve tam aortik tıkanıklık fizyolojik etkileri karşılaştırmak amaçlanmıştır. Kısmi aortik tıkanıklık bir seçici aortik balon oklüzyon travma (SABOT) kateter (Şekil 1) kullanılarak sağlanır. SABOT kateter içi luminal kan akımı, böylece damar tıkanıklığı için distal yataklar için kısmi bir aort akış sağlamak sağlar bir iki-balon sistemidir. Tam aortik tıkanıklık elde bir tek-balon aortik tıkanıklık kateter (Örneğin,CODA) kullanarak (Şekil 1). Tedavi grupları randomize Reanimasyon aort tıkanıklığı ile tam veya kısmi aortik balon oklüzyon kateterler ile geçmesi (n = 2/grup).

Modelin büyük adımlar içerir anestezi ve entübasyon indüksiyon, anestezi, araçları, % 35 TBV kanama (20 min Toplam; yarısı ilk 7 dk. üzerinde ve yarım kalan 13 dk üzerinde), aort balon oklüzyon bakım ve Tam kan canlandırma (60dk oklüzyon; % 20 tam kan resüsitasyon sırasında tıkanıklığı son 20 dk), yoğun bakım (240 min) ile hemodinamik gözlem ve ötenazi doku hasat ile izleme. Şekil 2 bu deneyde kullanılan modeli gösterir.

Protocol

Hayvanlar kullanarak araştırma, müfettişlerin hayvan refah Yasası düzenlemelere uyulması ve hayvanlar ve hayvanlar ve ilkeleri ile ilgili deneyler ile ilgili diğer Federal tüzük ileri bakım ve kullanım için kılavuzun geçerli sürümünü ayarlayın Laboratuvar hayvanları Ulusal Araştırma Konseyi. Bu çalışma protokolü Üniversitesi Michigan kurumsal hayvan bakım ve kullanım Komitesi (IACUC) tarafından kabul edildi. Deneyler tüm yönetmelik ve yönergeleri araştırma hayvan refahı ile ilgili uyg…

Representative Results

Hemodinamik ve fizyolojik Parametreler: HARİTA hemen kanama (Şekil 3A – 3D) sonra azalmıştır. Balon enflasyon aşamasında tam tıkanıklığı grubu hayvanlarda hayvanlar kısmi tıkanıklık grubunda (Şekil 3A ve 3B) göre daha yüksek bir proksimal harita deneyimli. Balon enflasyon sırasında ortalama distal harita tam tıkanıklığı grubuna göre kısm…

Discussion

Bu protokol için domuz hemorajik şok modelinde altını çizdi. Bu model güvenilir ve tekrarlanabilir16,17,18,19yaşında olmak gösterilmiştir. Buna benzer modelleri çeşitli bilimsel çalışmalarda hemorajik şok hayvan fizyolojisi16,20üzerindeki etkilerini araştıran istihdam edilmiştir. Ayrıca, bu model da işaretli başar…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Rachel O’Connell ve Jessica Lee hayvan çalışmaları ile onların yardımını kabul etmek istiyoruz. Biz de bir danışmanı ve akıl hocası bu proje için olan Binbaşı General Harold Timboe, MD, mil, Amerikan Ordusu (e.), kabul etmek istiyorum.

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

  1. 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).
  2. Kauvar, D. S., Wade, C. E. The epidemiology and modern management of traumatic hemorrhage: US and international perspectives. Critical Care. 9, S1-S9 (2005).
  3. 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).
  4. Pust, G. D., Namias, N. Resuscitative thoracotomy. International Journal of Surgery. 33 (Pt B), 202-208 (2016).
  5. 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).
  6. 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).
  7. 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).
  8. 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).
  9. Gupta, B. K., et al. The role of intra-aortic balloon occlusion in penetrating abdominal trauma. Journal of Trauma. 29 (6), 861-865 (1989).
  10. 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).
  11. 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).
  12. 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).
  13. 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).
  14. Hannon, J. P., Swindle, M. M. Hemorrhage and hemorrhagic-shock in swine: A review. Swine as Models in Biomedical Research. , 197-245 (1992).
  15. Garry, B. P., Bivens, H. E. The Seldinger technique. Journal of Cardiothorac Anesthesia. 2 (3), 403 (1988).
  16. 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).
  17. Alam, H. B., et al. Surviving blood loss without blood transfusion in a swine poly-trauma model. Surgery. 146 (2), 325-333 (2009).
  18. 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).
  19. 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).
  20. 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).
  21. 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).
  22. 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).
  23. 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).
  24. 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).
  25. 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).
  26. 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).
  27. 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).
  28. 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).
  29. White, J. M., et al. A porcine model for evaluating the management of noncompressible torso hemorrhage. Journal of Trauma. 71, S131-S138 (2011).
  30. 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).
  31. 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).
  32. 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).
  33. 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).
  34. 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).

Play Video

Cite This Article
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).

View Video