यह लेख चूहों में पूरे शरीर की अल्पकालिक हाइपोथर्मिया प्रेरण के दो तरीकों का वर्णन करता है। पहली, तेजी से प्रेरण विधि, तापमान में तेजी से कमी के लिए प्रशंसकों और इथेनॉल स्प्रे का उपयोग करके सक्रिय शीतलन को रोजगार देती है। दूसरी विधि धीरे-धीरे ठंडा करने की विधि है। यह आइसोफ्लारेन एनेस्थीसिया के संयोजन और होमथेंथिक हीट मैट पर तापमान सेटिंग्स की कमी का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है। इसके परिणामस्वरूप किसी भी बाहरी शीतलन उपकरणों के उपयोग के बिना कोर शरीर के तापमान में क्रमिक कमी आती है।
चिकित्सीय हाइपोथर्मिया (टीएच) एक शक्तिशाली न्यूरोप्रोटेक्टिव रणनीति है जिसने न्यूरोलॉजिकल विकारों के पूर्व-नैदानिक अध्ययनों में न्यूरोप्रोटेक्शन के लिए मजबूत सबूत प्रदान किए हैं। मजबूत पूर्व नैदानिक सबूत के बावजूद, TH ने अधिकांश न्यूरोलॉजिकल विकारों के नैदानिक परीक्षणों में प्रभावकारिता नहीं दिखाई है। चिकित्सकीय हाइपोथर्मिया को नियोजित करने वाले एकमात्र सफल परीक्षण वयस्कों में हृदय की गिरफ्तारी और नवजातों में हाइपोक्सिक इस्कीमिक चोट से संबंधित थे। इसके उपयोग के मापदंडों में आगे की जांच, और पूर्व नैदानिक और नैदानिक अध्ययन के बीच अध्ययन डिजाइन तुलना, आवश्यक हैं । यह लेख कम अवधि के हाइपोथर्मिया प्रेरण के दो तरीकों को दर्शाता है। पहली विधि इथेनॉल स्प्रे और प्रशंसकों का उपयोग करके चूहों में तेजी से हाइपोथर्मिया प्रेरण की अनुमति देती है। यह विधि त्वचा को ठंडा करके काम करती है, जिसका उपयोग आमतौर पर नैदानिक परीक्षणों में कम किया जाता है और इसके विभिन्न शारीरिक प्रभाव हो सकते हैं। सतह क्षेत्र में मात्रा अनुपात में अंतर के कारण मानव रोगियों में प्राप्त होने की तुलना में इस तकनीक के साथ ठंडा करना बहुत अधिक तेजी से है। इसके साथ, एक दूसरी विधि भी प्रस्तुत की जाती है, जो कम अवधि के हाइपोथर्मिया के लिए चिकित्सकीय रूप से प्राप्त शीतलन दर के लिए अनुमति देती है। इस विधि को लागू करने के लिए आसान है, प्रजनन योग्य है और सक्रिय त्वचा ठंडा करने की आवश्यकता नहीं है।
TH अंग / प्रणाली1,2की व्यवहार्यता और कार्य को बनाए रखने के लिए शरीर या मस्तिष्क के तापमान को ठंडा करने का अभ्यास है। न्यूरोप्रोटेक्शन में हाइपोथर्मिया की भूमिका की जांच की गई है और इसमें स्ट्रोक3, सबराचनॉय नकसीर4और दर्दनाक मस्तिष्क की चोट5जैसे न्यूरोलॉजिकल रोगों के पूर्व-नैदानिक मॉडलों की एक श्रृंखला में लाभ दिखाया गया है। नैदानिक अनुप्रयोगों के संदर्भ में, TH रोगियों में प्रभावकारिता दिखाया गया है के बाद हृदय की गिरफ्तारी और नवजात हाइपोक्सिक-इस्कीमिक चोट6में ।
टीएच प्रेरण या तो सतह या एंडोवैस्कुलर शीतलन विधियों का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है। पूर्व नैदानिक हाइपोथर्मिया अध्ययन के बहुमत जानवर के फर के लिए पानी या इथेनॉल लागू करने, या लक्ष्य तापमान1प्राप्त करने के लिए एक ठंडा कंबल का उपयोग करके सतह ठंडा प्रदर्शन करते हैं । मनुष्यों में, बर्फ पैक और शीतलन कंबल7,8का उपयोग करके प्रणालीगत सतह ठंडा हासिल की जाती है। एंडोवैस्कुलर विधियों का उपयोग करके रोगियों में अधिक तेजी से ठंडा दिखाया गया है, जो अवर वेना कावा9,10के भीतर एंडोवैस्कुलर कूलिंग डिवाइस के प्लेसमेंट के साथ, नसों में या अंतर-धमनी कैथेटर के माध्यम से ठंडे खारा के एक प्रेरण जलसेक को जोड़ते हैं। उदाहरण के लिए, 11 रोगियों में सतह ठंडा होने के साथ 3-4 घंटे की तुलना में एंडोवैस्कुलर शीतलन के साथ1.5घंटे में 33 डिग्री सेल्सियस का मध्यम लक्ष्य तापमान पहुंचा जा सकता है। एंडोवैस्कुलर दृष्टिकोण हाल के वर्षों में भी अधिक लोकप्रिय हो गया है क्योंकि यह प्रणालीगत सतह शीतलन में देखे गए कुछ दुष्प्रभावों को कम करने के लिए सूचित किया गया है, जैसे कि कंपकंपी12,13। यूरोपीय मल्टीसेंटर, इस्कीमिक स्ट्रोक (EUROHYP-1) के लिए हाइपोथर्मिया के यादृच्छिक चरण III नैदानिक परीक्षण ज्यादातर सतह ठंडा14का इस्तेमाल किया । हाल ही में इस परीक्षण से प्रकाशित परिणामों से पता चला है कि कंपकंपी एक बड़ी जटिलता थी और हो सकता है कि लक्ष्य तापमान10को प्राप्त करने की क्षमता सीमित हो गई हो । कंपकंपी प्रतिक्रिया मुख्य रूप से त्वचा के तापमान से प्रेरित होने के लिए जाना जाता है । कृंतक एंडोवैस्कुलर कूलिंग विधि15विकसित करने के लिए कुछ प्रयास किए गए हैं, लेकिन मनुष्यों में उपयोग की जाने वाली तकनीक की अत्यधिक आक्रामक प्रकृति, उस मॉडल से प्राप्त किसी भी परिणाम को भ्रमित करने वाले जोखिम।
तापमान शरीर में जैविक प्रक्रियाओं का प्रमुख मॉड्यूलर है और हो्योस्टोस्टेसिस द्वारा कसकर विनियमित किया जाता है। इसलिए, शरीर के तापमान में किसी भी हेरफेर से जुड़े जोखिम हो सकते हैं। कूलिंग अवधि एक ऐसा कारक है जिसने हाइपोथर्मिया नैदानिक परीक्षणों की सफलता को सीमित कर दिया हो सकता है। ये परीक्षण लंबी अवधि की शीतलन विधि का उपयोग करते हैं, जिसमें कई हाइपोथर्मिया को 24-72 एच 11 से बनाएरखते हैं। यह विस्तारित अवधि कूलिंग प्रोटोकॉल के दौरान संक्रमण के लिए जोखिम बन जाती है। निमोनिया हाइपोथर्मिया से सबसे आम जटिलता है, जो प्रक्रिया13से गुजरने वाले 40-50% रोगियों के बीच प्रभावित होती है। यह हाइपोथर्मिया के पशु अध्ययन में सामान्य रूप से देखी जाने वाली चीज़ों के विपरीत है जहां एक छोटी अवधि के प्रतिमान (1-6 एच) 3 का उपयोग कियाजाताहै। इन पूर्व नैदानिक पशु अध्ययन की सफलता की संभावना नैदानिक परीक्षणों में उपयोग के लिए अल्पकालिक हाइपोथर्मिया के अनुकूलन में परिणाम होगा । नतीजतन, अल्पकालिक हाइपोथर्मिया का एक पशु मॉडल होना आवश्यक है जो भविष्य के नैदानिक परीक्षणों की शीतलन दरों जैसा दिखता है। तापमान के अन्य मापदंडों और अल्पावधि हाइपोथर्मिया की वैधता से संबंधित अधिक विवरणों पर कई समीक्षा अनुच्छेद 1 ,16,17,18में चर्चा की गई है ।
यहां प्रदर्शित ठंडा करने का एक क्रमिक मॉडल है जो वर्तमान प्रयोगात्मक हाइपोथर्मिया मॉडल की तुलना में अधिक चिकित्सकीय रूप से प्राप्त किया जा सकता है। इस उपन्यास विधि में ठंडा करने की बहुत धीमी दर है और इसलिए, तापमान को लक्षित करने का समय हाइपोथर्मिया11के नैदानिक परीक्षणों में देखे गए लोगों की सीमा के करीब है। यह प्रत्यक्ष सतह शीतलन से भी बचाता है, जिसके विशिष्ट शारीरिक प्रभाव होते हैं, और इसलिए, एंडोवैस्कुलर कूलिंग के लिए अधिक तुलनीय हो सकता है, जो नैदानिक परीक्षणों9,12में सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली शीतलन विधि रही है। यह मॉडल जानवरों को धीरे-धीरे 2 घंटे से अधिक ठंडा करने की अनुमति देता है और इसके बाद लक्षित तापमान पर रखरखाव की एक छोटी अवधि होती है। इसके अतिरिक्त, तेजी से ठंडा कम अवधि हाइपोथर्मिया विधि19 भी प्रदर्शन किया है । हाइपोथर्मिया की शुरुआत के बाद तेजी से ठंडा करने की विधि लक्ष्य तापमान को तेजी से प्राप्त करने की अनुमति देती है। हालांकि यह दृष्टिकोण क्रमिक शीतलन विधि के रूप में चिकित्सकीय रूप से प्रासंगिक नहीं है, यह अध्ययनों के लिए उपयोगी है जिसका उद्देश्य हाइपोथर्मिया न्यूरोप्रोटेक्शन के तंत्र का पता लगाना है ताकि संभावित रूप से अपने शक्तिशाली न्यूरोप्रोटेक्टिव प्रभावों की नकल की जा सके। इस विधि में तंत्रिका विज्ञान के बाहर संभावित अनुप्रयोग भी हैं और इसे किसी भी पूर्व-नैदानिक अध्ययन के लिए अनुकूलित किया जा सकता है। अन्य दृष्टिकोणों की तुलना में दोनों तरीकों का एक और लाभ यह है कि वे सस्ती हैं और विशेषज्ञ उपकरणों की आवश्यकता नहीं है। अंत में, यह प्रोटोकॉल तापमान डेटालॉगर्स के प्रत्यारोपण को भी दर्शाता है, क्योंकि पोस्ट-ऑपरेटिव वार्मिंग और उसकी निगरानी अनजाने पोस्ट-ऑपरेटिव हाइपोथर्मिया को रोकने के लिए महत्वपूर्ण हैं, इसकी क्षमता के साथ अध्ययन परिणाम20को भ्रमित करने की क्षमता है।
यहां वर्णित प्रक्रियाओं को आसानी से लागू किया जाता है, गैर-आक्रामक, और एक वांछित लक्ष्य तापमान के लिए कोर शरीर के तापमान में विश्वसनीय और प्रजनन योग्य कम हो जाती है।
रैपिड कूलिंग विधि में कई महत्वपूर्ण कदम हैं जिनमें निम्नलिखित शामिल हैं। इथेनॉल स्प्रे को अधिक न करें – जानवर को इथेनॉल में भिगोने के लिए देखभाल नहीं की जानी चाहिए, क्योंकि यह परिणामों में हस्तक्षेप करेगा। हाइपोथर्मिया प्रेरण के दौरान जानवर की निगरानी- तेजी से हाइपोथर्मिया प्रेरण के लिए पशु प्रतिक्रियाओं की बारीकी से निगरानी करने के लिए देखभाल की जानी चाहिए। गुदा के तापमान की एक करीबी घड़ी यह सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है कि तापमान वांछित लक्ष्य से नीचे नहीं जाता है- यदि ऐसा होता है, तो प्रशंसकों को बंद कर दें और गर्मी के दीपक को जानवर को आवश्यक लक्ष्य तक धीरे-धीरे फिर से बनाने की अनुमति दें।
दोनों तरीकों में, एनेस्थेटिक खुराक का उचित समायोजन सुनिश्चित करने के लिए शारीरिक निगरानी महत्वपूर्ण है। लंबे समय तक ठंडा करने के लिए, अपर्याप्त एनेस्थेटिक खुराक ठंडा होने की अवधि को लम्बा कर सकती है। इस मामले में, आइसोफ्लुरेन एकाग्रता को तब तक बढ़ाया जा सकता है जब तक कि पर्याप्त शीतलन दर प्राप्त न हो जाए। एक और महत्वपूर्ण कदम तापमान उपकरणों का क्रॉस-अंशांकन है। एक ही प्रयोग में तापमान जांच विनियमित हीट मैट और एक डेटालॉगर का उपयोग करते समय, वीवो में गुदा जांच के साथ डेटालॉगर को क्रॉस-कैलिब्रेट करना सबसे अच्छा अभ्यास है, क्योंकि दोनों उपकरणों के रिकॉर्ड किए गए तापमान में मामूली भिन्नताएं हो सकती हैं।
ये विधियां उन अध्ययनों के लिए उपयुक्त हैं जो न्यूरोलॉजिकल विकारों के लिए संभावित उपचार के रूप में हाइपोथर्मिया के उपयोग का पता लगाना चाहते हैं। अध्ययन का विशिष्ट उद्देश्य यह तय करना चाहिए कि किस विधि का उपयोग किया जाता है । दोनों तरीकों को प्रणालीगत सतह शीतलन के रूप में वर्गित किया जा सकता है, हालांकि दूसरी विधि को किसी भी सक्रिय शीतलन की आवश्यकता नहीं होती है। ऊपर वर्णित क्रमिक कूलिंग मॉडल में इस्कीमिक स्ट्रोक उपचार में हाइपोथर्मिया के उपयोग के लिए महत्वपूर्ण संभावित अनुप्रयोग हैं। लंबी अवधि के हाइपोथर्मिया और उनके परिणामस्वरूप जटिलताओं बुजुर्ग स्ट्रोक रोगियों के लिए एक चुनौती पैदा करते हैं । इसके अलावा, कंपकंपी प्रतिक्रिया यह मुश्किल कुछ रोगियों में लक्ष्य तापमान प्राप्त करने के लिए बनाता है10। जबकि विरोधी कांप दवा कंपकंपी प्रतिक्रिया को कम करने में मदद कर सकते हैं, कम अवधि क्रमिक ठंडा और अधिक प्रभावी ढंग से इस मुद्दे को सुधार सकता है । एक कम ठंडा अवधि होने से अक्सर परीक्षणों में सूचित निमोनिया की घटनाओं को कम करने की संभावना है। इस अल्पकालिक विधि का एक और संभावित लाभ यह है कि लंबी अवधि के शीतलन की तुलना में रीवार्मिंग की गति उतनी महत्वपूर्ण नहीं हो सकती है। बड़े इंफारेक्ट्स वाले स्ट्रोक रोगियों में लंबी अवधि के शीतलन के बहुत शुरुआती नैदानिक अध्ययनों में पाया गया कि तेजी से रीवार्मिंग के कारण इंट्राक्रैनियल दबाव (आईसीपी) में बड़ी ऊंचाई हुई, जिससे परिणाम बिगड़ गया और अक्सर घातक हो गया। इससे क्रमिक रूप से रेवरर्मिंग प्रतिमान का विकास हुआ, जिसने शीतलन की समग्र अवधि को आगे बढ़ाया। कम अवधि शीतलन केवल एक छोटी अवधि के लिए लक्ष्य तापमान को बनाए रखता है और कम होने की संभावना आईसीपी में परिणाम हो सकता है । पिछले काम है जो आईसीपी ऊंचाई के लिए हाइपोथर्मिया उपचार की जांच की है, एक समान तेजी से ठंडा और यहां वर्णित लोगों के रूप में रेएर्मिंग प्रोटोकॉल का उपयोग कर,23, 24rewarming के बाद कोई खुशहाली लौटने लगी आईसीपी ऊंचाई दिखाया गया है ।
इस्कीमिक स्ट्रोक उपचार के लिए हाइपोथर्मिया के नैदानिक परीक्षणों में हाइपोथर्मिया के लाभों का अनुवाद नहीं किया गया है जो प्रायोगिक अध्ययनों में सूचित किए गए हैं। ठंडा दरों और प्रयोगात्मक मॉडल और रोगियों के बीच की अवधि में बेमेल, महत्वपूर्ण चर है कि इस विसंगति के लिए खाते में हो सकता है । हाइपोथर्मिया का एक प्रयोगात्मक मॉडल है कि बेहतर ठंडा करने की नैदानिक दर जैसा दिखता है स्ट्रोक रोगियों के लिए एक उपचार उपाय के रूप में हाइपोथर्मिया के लाभों में एक अधिक सूचित जांच के लिए अनुमति देगा ।
The authors have nothing to disclose.
इस परियोजना को न्यूकैसल विश्वविद्यालय, हंटर मेडिकल रिसर्च इंस्टीट्यूट (एचएमआरआई) डालरा अर्ली रिसर्च करियर शोधकर्ता फैलोशिप, एनएसडब्ल्यू हेल्थ अर्ली-मिड करियर रिसर्च फेलोशिप और नेशनल हेल्थ एंड मेडिकल रिसर्च काउंसिल (एनएचएमआरसी) ऑस्ट्रेलिया द्वारा वित्त पोषित किया गया था ।
Absolute ethanol | ThermoFisher Scientific/ Ajax Finechem | AJA214-20LPL | Diluted with deionized water to give 70 % ethanol |
Antiseptic solution (Chlorhexidine) | David Craig | A2957 | |
Anaesthetic (Marcain) | Aspen | PS13977 | |
Brushless fan motor | Sirocco | YX2505 | 2 x 12 V/130 mA |
Heat lamp | Reptile One | AC220 | 240 V 50/60 Hz |
Heat pad | FHC, Inc | 40-90-2 | |
Rectal probe | FHC, Inc | 40-90-5D-02 | |
Temperature controller | FHC, Inc | 40-90-8D | |
Temperature Datalogger | Maxim | DS1922L-F5 |