Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Medicine
Click here for the English version

Medicine

Fullständig och partiell återupplivning av endovaskulär ballongocklusion av aortan för hemorragisk chock

Published: May 19, 2022 doi: 10.3791/63767
Automatic Translation
1, 1, 2, 2
1Prytime Medical Device, Inc., 2Grant Medical Center, Columbus, Ohio

Summary

En kommersiell kateter utformades för att underlätta sann partiell återupplivning av endovaskulär ballongocklusion av aorta (REBOA) och ta itu med komplikationerna i samband med fullständig aortaocklusion. Initiala kliniska rapporter indikerar att partiell REBOA förbättrar övergången till reperfusion, minskning av distal ischemi och förlängning av säker ocklusionstid jämfört med fullständig ocklusion.

Abstract

Återupplivande endovaskulär ballongocklusion av aorta (REBOA) -enheterna växte fram ur ett militärt-civilt partnerskap för att utveckla nya förmågor för blödningskontroll. Med tillkomsten av specialbyggda enheter har REBOA blivit allt vanligare i civila trauma- och akutvårdsinställningar. För närvarande tillgängliga REBOA-katetrar utformades som kompletta aortaocklusionsanordningar. Det terapeutiska fönstret för fullständig aortaocklusion är emellertid tidsbegränsat på grund av ischemi-reperfusionsskada. Det partiella förfarandet tillåter blodflöde förbi ocklusionsnivån samtidigt som det riktade proximala trycket bibehålls, vilket har visat sig minska distal ischemi och adjunktiv återupplivningskrav i prekliniska studier med förlängda ocklusionstider jämfört med traditionell fullständig ocklusion.

pREBOA-PRO är den första katetern som är utformad för att möjliggöra partiell och fullständig aortaocklusion och är för närvarande i begränsad marknadsutsättning vid sju nivå I-traumacentra i Nordamerika. Detta dokument kommer att fokusera på procedurmässiga överväganden för REBOA, inklusive patientvalskriterier och en jämförelse av fullständig och partiell aortaocklusion i en simulator, tillsammans med att lyfta fram kritiska steg för att förbättra kliniska resultat. Dessutom granskar detta papper en kontrastförbättrad CT-skanning från en traumapatient som visar distal perfusion efter 2 timmars partiell aortaocklusion med hjälp av denna nydesignade kateter och diskuterar representativa resultat från den begränsade marknadsfrisättningen för att belysa den djupgående effekten av teknisk innovation på resultat i vaskulära nödsituationer.

Introduction

Återupplivande endovaskulär ballongocklusion av aorta (REBOA) -enheterna härstammar från en militär-civil forsknings- och utvecklingsinsats för att kontrollera exsanguination från icke-komprimerbar bålblödning som ett alternativt tillvägagångssätt för öppen aortaocklusion. Med tillkomsten av specialbyggda enheter och framsteg inom REBOA-teknik, inklusive guidewirefria katetrar och kompatibilitet med 7 Fr-mantlar som finns tillgängliga i andra generationens enheter, har REBOA blivit allt vanligare i civila trauma- och akutvårdsinställningar. Som vanligt med militära traumainnovationer har REBOA funnit användning i civilt trauma, vilket belyser fördelen med militär traumainnovation för civila traumapatienter. Användningen av denna teknik och specialbyggda enheter har också funnits vid icke-traumatisk blödning, med rapporter om användning vid peripartumblödning, gastrointestinal blödning, tumörresektion och iatrogen blödning.

REBOA involverar retrograd avancemang av en ballongkateter genom den gemensamma lårbensartären (CFA) för att helt täppa till den fallande aortan så att kirurgen får den tid som behövs för att få definitiv blödningskontroll. Baserat på blödningens placering kan ballongen blåsas upp i den supradiafragmatiska aortazonen I, som sträcker sig från den vänstra subklaviska artären till celiakistammen eller i aortazon III, som sträcker sig från den lägsta njurartären till aortabifurkationen. Den mest kritiska begränsningen av fullständig aortaocklusion med denna procedur är förlängda ocklusionstider. Längre ocklusion genererar progressiva ischemiska effekter på nedströms vävnader och organ och ischemi-reperfusionsskador. Riktlinjer för klinisk praxis rekommenderar att ocklusionstider inte bör överstiga 30-60 min för fullständig zon I-ocklusion 1,2, eftersom längre ocklusionstider är förknippade med en ökad risk för ischemiska komplikationer och tillhörande reperfusionssekvenser, inklusive rebound hypotension och ischemi-reperfusionsskada3.

Partiell aortaocklusion, där aortaflöde med låg volym tillåts distalt till ocklusion, har föreslagits som en teknik för att lindra de ischemiska konsekvenserna av fullständig ocklusion. Preklinisk litteratur indikerar att jämfört med fullständig ocklusion minskar partiell ocklusion biomarkörbevis för organskada (t.ex. laktat, K+, kreatinin, pH), minskar adjungerad återupplivningsbehov (t.ex. noradrenalin, bikarbonat)4,5,6 och ökar överlevnaden med förlängd ocklusion gånger6 . Dessutom har preliminär klinisk litteratur visat fördelarna med partiell ocklusion och möjligheten att implementera partiell ocklusion i en klinisk miljö. Specifikt utförde University of Maryland Shock Trauma en retrospektiv granskning av patienter som behandlades med zon 1 delvis eller fullständig REBOA. Jämfört med fullständig ocklusion minskade partiell ocklusion signifikant vasoaktiva stödbehov och ökade antalet patienter som skrevs ut hemma i fall som krävde >30 minuters ocklusion, med en trend mot minskning av organsvikt och minskat organstödsbehov7. Detta tyder på att partiell REBOA kan bidra till att mildra ischemi och reperfusionsskador, särskilt i fall som kräver långvarig ocklusion gånger 7,8. Dessa fördelar kan också sträcka sig till scenarier som är mer benägna att kräva längre ocklusionstider, såsom strama miljöer9 och militär traumafältvård och vård på väg10.

På grund av den kompatibla ballongteknikens natur fungerar standard endovaskulär ballongocklusion på ett binärt sätt; en liten förändring i ballongvolymen utlöser en signifikant förändring i blodflödet runt ballongen. Resultatet är att kärlet antingen är helt ockluderat och distalt flöde sjunker till noll, eller så är det inte ockluderat och nästan normalt flöde återupptas. Även om gradvis övergång är möjlig med befintliga katetrar i händerna på erfarna och välresurserade användare11, är det svårt att uppnå med denna nuvarande teknik eftersom det kräver frekvent manipulation för att bibehålla den önskade nivån av partiell aortaocklusion. Tredje generationens pREBOA-PRO-kateter är för närvarande FDA-godkänd och i begränsad marknadsutgåva på sju nivå I-traumacentra i Nordamerika. Det är den första katetern som är speciellt utformad för att hantera begränsningarna i befintlig teknik genom att möjliggöra partiell ocklusion med en unik semikompatibel ballongdesign som innehåller flödeskanaler som möjliggör exakt kontroll av aortaocklusion för att underlätta balansen mellan blödningskontroll, hemodynamisk stabilitet och distal perfusion. Dessutom kan den förbättrade kontrollen möjliggöra en gradvis övergång till reperfusion, vilket förmodligen undviker snabba förändringar i hemodynamiken som komplicerar återupplivningsinsatser. Detta protokoll kommer att fokusera på procedurmässiga överväganden för partiell REBOA, inklusive patientvalskriterier och en jämförelse av fullständig och partiell aortaocklusion med pREBOA-PRO-katetern (här kallad en dedikerad partiell REBOA-kateter) i en simulator. Kritiska steg associerade med optimerade kliniska resultat med hjälp av den dedikerade partiella REBOA-katetern kommer att belysas. Dessutom kommer en kontrastförbättrad CT-skanning från en traumapatient som visar distal perfusion efter 2 timmars partiell aortaocklusion med den dedikerade partiella REBOA-katetern att granskas och representativa resultat från de initiala användningarna diskuteras.

Protocol

Kirurger använder en FDA-godkänd REBOA-enhet hos traumapatienter när det är medicinskt nödvändigt. Dessa data granskades av IRB-kommittén för Grant Medical Center / OhioHealth och bestämdes vara undantagna från mänskliga försökspersoners forskning. Eftersom ingen patientinformation erhålls krävs inte skriftligt samtycke från patienterna. Se materialförteckningen för detaljer om material och utrustning som används i detta protokoll.

1. Vanlig lårbensartäråtkomst

  1. Lokalisera den gemensamma lårbensartären (CFA) med hjälp av perkutana landmärken och ultraljudsvägledning12.
    1. Leta efter ett eller flera av följande tecken hos patienten: i) systoliskt blodtryck (SBP) <90 mmHg; ii) övergående eller icke-svarande vid transfusion; iii) djup eldfast chock; iv) hjärtstillestånd utanför sjukhuset med återkomst av spontan cirkulation.
      OBS: Att etablera CFA-åtkomst möjliggör också snabb utvidgning om ocklusion blir nödvändig, vilket minskar den tid det tar att uppnå aortaocklusion 13,14.
  2. För säker arteriell åtkomst, använd den modifierade Seldinger-tekniken: använd en nål för att punktera CFA: s ventrala arteriella vägg i en 45 ° vinkel. Sätt in en kompatibel guidewire genom nålen i artären och ta bort nålen. Placera 4 Fr-manteln med dilatatorn ordentligt på plats över tråden och in i artären. Ta bort tråden och dilatatorn och lämna manteln på plats15.
  3. Transducera CFA-artärlinjen, verifiera vågformen och transducera trycket för att bekräfta arteriell placering.

2. Reboa-förfarandet

  1. När REBOA indikeras, låt teamet förbereda den andra arteriella linjen. Märk en arteriell linje Proximal och den andra arteriell linje Distal.
    OBS: Dual channel arteriella linjer hjälper till att styra återupplivning och optimera partiell ocklusion (figur 1).
    1. Identifiera att REBOA behövs när något av följande villkor är uppfyllt.
      1. Leta efter patienter med penetrerande eller trubbig skada som är hypotensiva (SBP < 90) och inte svarar tillräckligt på initial återupplivning med 1 eller 2 enheter helblod (eller 1: 1: 1 komponentbehandling) i traumaviken.
      2. Leta efter patienter med icke-traumatisk blödning som är djupt hypotensiva och kräver blodtransfusion för att upprätthålla SBP > 90.
      3. Leta efter patienter som är anhållna men inte är bortom bärgning enligt ATLS riktlinjer för patienter i hypovolemiskt hjärtstopp1.
  2. Använd Seldinger-teknik med en 0,035 tums tråd, utvidga till en kompatibel 7 fransk mantel.
  3. Förbered katetern enligt tillverkarens instruktioner:
    1. Använd en 30 ml spruta med normal saltlösning och fyll på säkerhetsventilen medan du lämnar apelsinskalet på plats.
      OBS: Det är inte nödvändigt att inspektera ballongen före insättning eftersom alla ballonger testas under tillverkningsprocessen. Det är svårt att justera avskalningen över ballongen för insättning och skapar onödiga, tidskrävande steg för att återmontera enheten.
    2. Dra i vakuumet för att evakuera luften och stäng stoppkranen.
    3. För bort apelsinskalet för att räta ut och täcka atraumatisk P-spets för insättning.
    4. Anslut den proximala arteriella linjen till ART-porten på enheten (bild 2) och spola. Anslut den distala arteriella linjen till mantelns sidoarm.
  4. Utför REBOA
    1. Sätt in apelsinskalet i hemostasventilen på mantel ~ 5 mm tills den stannar och för den dedikerade partiella ocklusionskatetern till önskad aortazon med hjälp av zonmarkörerna och mätningarna på katetern.
    2. Ta bort apelsinskalet från hemostasventilen.
    3. Spola båda arteriella linjerna efter placering av katetern.
    4. Om tillgängligt, använd avbildning, såsom röntgen eller genomlysning, för att bekräfta placeringen av ballongen före inflation. Använd radiopakta markörer integrerade i katetern i vardera änden av ballongen som referenser för placering.
    5. Använd patientens fysiologiska svar som vägledning och blås upp ballongen långsamt med saltlösning med en 30 ml spruta. Blås upp för att stödja ett proximalt systoliskt blodtrycksmål på 100-130 mmHg.
      1. För att utföra partiell REBOA, verifiera närvaron av pulserande flöde på den distala arteriella vågformen mätt från manteln för att säkerställa partiell ocklusion.
        OBS: Icke-pulserande flöde indikerar att fullständig aortaocklusion utförs, även om SBP är icke-noll. Titrering av distalt tryck är ett sekundärt övervägande vid utförande av partiell ocklusion, med en mål-SBP på 20-50 mmHg när det är möjligt.
      2. Om fullständig ocklusion krävs, fortsätt blåsa upp tills icke-pulserande flöde observeras på den distala arteriella linjen.
    6. Säkra enheten nära manteln med säkerhetsklämman.
  5. Ge definitiv blödningskontroll.
    1. Identifiera och kontrollera blödningskällan med hjälp av lämpliga kirurgiska tekniker och avbildning när det är kliniskt indicerat. Använd klinisk bedömning för att bestämma värdet och riskerna med ytterligare avbildning.
      OBS: Kontrastförbättrad avbildning är möjlig när du lämnar ballongen vid partiell ocklusion för att upprätthålla hemodynamisk stabilitet samtidigt som blod och kontrast flyter förbi ballongen16 (visas i video 1). Avbildning är förknippad med en 47% ökning av överlevnaden vid 24 timmar och en 65% ökning av överlevnaden vid 28 dagar, trots längre tid att initiera kirurgisk hemostas17.
    2. Övervaka patientens vitala tecken under hela proceduren.
      OBS: Om en radiell arteriell linje erhålls i operationssalen kommer SBP sannolikt att vara högre än den integrerade centrala aortatrycksövervakningen från katetern på grund av pulstrycksförstärkning18.
    3. Få laboratorieåtgärder som kliniskt indikeras, inklusive blodgasanalys.
      OBS: Dra inte blod från artärporten på katetern eftersom kateterns längd kräver en stor spolvolym och kan koagulera om den inte spolas helt efter ett blodprov.
  6. Ta bort REBOA.
    1. Töm ballongen långsamt och övervaka patientens svar.
      OBS: Gradvis deflation underlättar en förbättrad övergång till reperfusion.
    2. Om det behövs, för en guidewire genom katetern och lämna den på plats för ytterligare procedurer såsom endovaskulära spolar för blödningskontroll.
      OBS: En styrtråd i katetern är inkompatibel med tryckövervakning.
    3. Töm ballongen med en 30 ml spruta och dra ett starkt vakuum för att säkerställa fullständig evakuering av ballongvolymen. stäng sedan stoppkranen. Ta bort katetern och börja rotera vid 20 cm-märket för att linda ballongen runt kateteraxeln så att den lättare passar igenom manteln.
      1. Använd inte överdriven kraft för att ta bort katetern genom manteln. Om motstånd uppstår, återför katetern till en säker ocklusionszon och blås upp en kort stund för att omfördela ballongmaterialet. Utför föregående borttagningssteg igen, vilket säkerställer ett starkt vakuum och frekvent vridning vid borttagning.
        OBS: Denna ballong har mer ytarea än tidigare ballonger på grund av flödeskanalerna, så passformen genom manteln blir tätare.

3. Hantering och borttagning efter REBOA-mantel

  1. Ta bort manteln så snart som möjligt efter ocklusionsproceduren.
    OBS: Om det inte finns någon plan för efterföljande procedurer med den 7 franska manteln eller ett framväxande vårdbehov som måste slutföras så snart som möjligt, fortsätt med att ta bort manteln. Om det är nödvändigt att lämna manteln på plats måste manteln hanteras tills den tas bort.
  2. Hantering av mantel
    1. Medan manteln är på plats, transducera och infusera den med kristalloid eller spola den regelbundet för att minimera risken för trombos.
    2. Utför vaskulära kontroller per timme för att bedöma bilaterala pulser; överväga Doppler ultraljud och ankel-brachial index mätningar19.
      OBS: Om patienten överförs, se till att mantelhanteringen överlämnas och diskutera vem som ska ta bort manteln.
  3. Borttagning av mantel
    1. Bedöm koagulopati med hjälp av konventionella koagulationsanalyser såsom protrombintid eller viskoelastiska analyser, inklusive trombelastografi (TEG) och rotationstrombelastometri (ROTEM)20.
      OBS: Om patienten är koagulpatisk, överväg att vända koagulopati före borttagning av manteln eller kirurgisk reparation av arteriotomin efter borttagning av manteln.
    2. Kontrollera bilaterala pulser i nedre extremiteterna för att verifiera fulla och lika pulser.
      OBS: Om minskad puls noteras, meddela den behandlande traumakirurgen och överväg duplex ultraljud eller CT-angiogram för att bestämma det bästa tillvägagångssättet för att återställa funktionen.
    3. Ta bort manteln och stäng med direkt tryck i 30 minuter eller använd en stängningsenhet per institutionspolicy och läkares preferenser. Se till att patienten placeras på sängstöd med det drabbade benet rakt i 6 timmar efter borttagning av manteln.
    4. Utför regelbunden övervakning av åtkomstplatsen21: visualisera platsen, bedöma neurovaskulär funktion och övervaka vaskulär funktion med distala pulskontroller och Doppler ultraljud. Övervaka patienten varje timme i 4 timmar och sedan var 6: e timme under de kommande 24 timmarna. Om minskad vaskulär eller neurovaskulär funktion noteras under någon av dessa kontroller, meddela omedelbart den behandlande traumakirurgen och överväga duplex ultraljud eller CT-angiogram för att bestämma det bästa tillvägagångssättet för att återställa funktionen.
      OBS: Överväg duplex ultraljud 24 h efter borttagning av manteln för att proaktivt bedöma vaskulär funktion efter borttagning av mantel.

Representative Results

För närvarande är den beskrivna dedikerade partiella REBOA-katetern den enda FDA-godkända katetern som är utformad speciellt för att möjliggöra partiell ocklusion och är i begränsad marknadsutsättning vid 7 nivå I-traumacentra i Nordamerika. De data som tillhandahålls är kvalitativa kirurgintryck från erfarna REBOA-användare, men inga kvantitativa mätningar erhålls som en del av detta arbete. Försiktighet är motiverad vid tolkning av dessa initiala resultat; liknande resultat kanske inte observeras vid användning av alternativa REBOA-enheter för att leverera partiell ocklusion.

Den tredje generationens, dedikerade, partiella REBOA-kateter är utformad speciellt för att möjliggöra partiell ocklusion samtidigt som många av nyckelfunktionerna i andra generationens, fullständiga ocklusionskatetrar bibehålls, inklusive integrerad blodtrycksövervakning och bildfri och trådfri användning. Dessutom ger det avsevärt förbättrad precisionskontroll av ocklusion för att ge lätt titrerbar partiell aortaocklusion och förbättra övergången till reperfusion (Video 2). En stor klinisk fördel med den dedikerade partiella REBOA-katetern är förmågan att exakt kontrollera omfattningen av aortaocklusion för att tillåta perfusion förbi ballongen, vilket ses på CT-angiogrammet som utförs efter 2 timmars partiell aortaocklusion (Video 1). På CT utförs partiell ocklusion under kontrastförstärkt avbildning. Distal perfusion bör övervakas i realtid genom att säkerställa att distala pulser är närvarande via artärlinjen eller annan lämplig metod.

Även om zon 1 ger maximalt hemodynamiskt stöd22, har fullständig ocklusion i zon 1 associerats med korta ocklusionstider för att mildra fysiologiska faror. Data visar att partiell ocklusion har ökat användningen av zon 1-ocklusion (80% jämfört med 67% som rapporterades i AORTA-databasen från 2017 till idag), och att partiell REBOA är associerad med specifika egenskaper jämfört med fullständig ocklusion. Som visas i tabell 1, jämfört med fullständig ocklusion, ökar partiell ocklusion signifikant följande observerade fördelar: förbättrad övergång till reperfusion (56,9% vs 0%), förlängning av säker ocklusionstid (47,1% mot 5,6%), minskning av distal ischemi (39,2% mot 5,6%), med en trend mot minskning av proximal hypertoni (21,6% mot 0%). Som förväntat skiljer sig observationerna kring minskad interoperativ blödning och minskad blodanvändning inte mellan de två ocklusionsstrategierna. Det bör noteras att det kan finnas skillnader i patientens baslinjefysiologi (t.ex. SBP, skadans svårighetsgrad) mellan de två ocklusionsstrategierna, eftersom kirurgerna rapporterar patientintolerans av partiell REBOA som den främsta anledningen till att använda fullständig REBOA uteslutande (85,7%, n = 12 av 14 respondenter).

Dessutom, i fall som kräver förlängd (≥30 min) ocklusionstid, har kirurger observerat minskning av distal ischemi (47,5% jämfört med 8,7%) och förlängning av säker ocklusionstid (50,0% mot 21,7%) vid signifikant högre hastigheter än när ocklusionstider är <30 min (figur 3). Det fanns sex fall där ocklusionstid inte rapporterades och eliminerades från denna analys. En begränsning av dessa initiala observerade fördelar är användningen av subjektiva observationer baserade på klinisk erfarenhet och expertis hos kirurgerna, eftersom dessa objekt inte mäts kvantitativt. Kvantifiering av fysiologiska svar på partiell ocklusion i klinisk miljö skulle gynna fältet.

Sammanfattningsvis ökar partiell REBOA signifikant observationen av förbättrad övergång till reperfusion, förlängning av säker ocklusionstid och minskning av distal ischemi jämfört med fullständig ocklusion (tabell 1). Dessutom rapporterar kirurger minskning av distal ischemi och förlängning av säker ocklusionstid betydligt oftare i fall som kräver ≥30 minuters ocklusion jämfört med fall med kortare ocklusionslängd (figur 3). Dessa fördelar är förknippade med partiell REBOA, som kännetecknas av blodflödet distalt till aortaocklusion (Video 1).

Figure 1
Figur 1: Användning av dubbel arteriell blodtrycksövervakning för att styra partiell REBOA. Integrerad central aortatrycksövervakning från kateterns spets används för att styra återupplivning och bedöma patientens svar på partiell ocklusion, vilket ger en blodtrycksavläsning ovanför ocklusionsstället. (B) Arteriellt tryck mätt från CFA-manteln används för att bedöma distal perfusion; närvaro av pulserande arteriellt flöde indikerar att partiell ocklusion utförs. (C) Katetern placeras genom CFA-manteln för en enda åtkomstplats med tvåkanals tryckövervakningsfunktioner. Förkortningar: REBOA = Återupplivande endovaskulär ballongocklusion av aortan; CFA = vanlig lårbensartär. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 2
Figur 2: Diagram över pREBOA-PRO-kateter och dess egenskaper. Katetern kännetecknas av (A) en semikompatibel katrinplommonballong som bildar flödeskanaler när den appliceras på aortaväggen, vilket möjliggör partiell REBOA. Katetern innehåller två förlängningslinjer: (B) BAL för ballonginflation med (C) en integrerad säkerhetsventil för att förhindra överinflation av ballongen och (D) ART med en integrerad arteriell linje för att mäta centralt aortatryck. Förkortning: REBOA = Återupplivande endovaskulär ballongocklusion av aortan. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 3
Figur 3: Perfusionsrelaterade fördelar observeras oftare i pREBOA-PRO-fall som kräver förlängda ocklusionstider (≥30 min, n = 40) jämfört med kortare ocklusion (<30 min, n = 23). I fall med ocklusionstider större än 30 min observeras minskad distal ischemi och förlängning av säker ocklusionstid signifikant oftare än i fall med kortare ocklusionstider. * indikerar p < 0,05, ** indikerar p < 0,01 via Fishers exakta test. Data representerar medelvärdet ± SEM .

Video 1: Partiell REBOA observerad på CT-angiogram med perfusion distal till aortaocklusion efter 2 timmar partiell REBOA i zon 1. Patienten befann sig i en kollision med motorfordon och var ihållande hypotensiv vid presentation till traumaviken med en positiv FAST-undersökning, vilket tyder på bukblödning. Partiell REBOA utplacerades i zon 1, och patienten fördes till operationssalen för undersökande laparotomi. Eftersom inga signifikanta blödningskällor identifierades utfördes en kontrastförstärkt CT-skanning i hela kroppen efter 2 timmars partiell aortaocklusion. Partiell ocklusion utfördes under skanningen, vilket gjorde att kontrasten kunde passera, samtidigt som hemodynamisk stabilitet bibehölls. Förkortningar: REBOA = Återupplivande endovaskulär ballongocklusion av aortan; CT = datortomografi; FAST = fokuserad bedömning med sonografi vid trauma. Klicka här för att ladda ner den här videon.

Video 2: Jämförelse sida vid sida av REBOA-ballongdeflation som visar förbättrad övergång till reperfusion. Båda REBOA-ballongerna är uppblåsta för att slutföra ocklusion i ett silikonrör med 19 mm innerdiameter, vilket simulerar zon 1 aortaocklusion. Fullständig aortaocklusion, som framgår av en icke-pulserande vågform från det distala blodtrycket, kan observeras på bildskärmarna. Ballongerna töms samtidigt vid 0,2 cc/s med hjälp av en sprutdragare. ER-REBOA-katetern (vänster) har en övergångsvolym på 2,3 cc, medan pREBOA-PRO (höger) har en övergångsvolym på 9,4 cc. Den ökade övergångsvolymen hos den dedikerade partiella ocklusionsanordningen ger ökad kontroll över aortaocklusion och reperfusion. Förkortning: REBOA = Återupplivande endovaskulär ballongocklusion av aortan. Klicka här för att ladda ner den här videon.

Observerad fördel: Partiell REBOA N=51 % (n) Komplett REBOA N=18 % (n) p-värde
Förbättrad övergång till reperfusion 56.9 (29) 0 (0) *p=0,00001
Förlängning av säker ocklusionstid 47.1 (24) 5.6 (1) *p=0,001
Minskad distal ischemi 39.2 (20) 5.6 (1) *p=0,007
Minskad proximal hypertoni 21.6 (11) 0 (0) +p=0,05
Minskad interoperativ blödning 45.1 (23) 22.2 (4) p=0,10
Minskad blodanvändning 33.3 (17) 11.1 (2) p=0,12

Tabell 1: Observerade fördelar i fall som använder partiell REBOA när som helst under fallet jämfört med fall som endast använder fullständig aortaocklusion. Fishers exakta test användes för att avgöra om svarsfrekvensen för observerade fördelar skilde sig åt genom aortaocklusionsstrategi (delvis eller fullständig). Exakta p-värden rapporteras, med * som indikerar p < 0,05 och + som indikerar p = 0,05.

Discussion

Kritiska steg
Partiell REBOA är en teknik som kan balansera effektiv kontroll av framväxande blödning med lindring av distal ischemi och reperfusionsskada och minskning av suprafysiologiskt proximalt blodtryck vid ocklusion. Före den dedikerade partiella REBOA-katetern kunde partiell ocklusion endast utföras av skickliga användare11 och krävde frekvent manipulation av ballongvolymen för att bibehålla den önskade nivån av partiell aortaocklusion. Den nya ballongocklusionstekniken har integrerade flödeskanaler som när de appliceras på aortans vägg tillåter en kontrollerad mängd perfusion förbi ballongen. Dubbelkanals tryckövervakning proximal (integrerad i katetern) och distal (mantelns sidoarm) möjliggör tryckstyrd terapi under viktiga faser av återupplivning (figur 1) och säkrare, effektivare leverans av partiell REBOA för att optimera distal perfusion.

Denna kateter är för närvarande i begränsad marknadsutgivning på sju nivå I-traumacentra i Nordamerika, vilket har belyst några kritiska steg i implementeringen av ocklusionsprocedurer, varav flera inträffar innan enheten används. Det första steget är att upprätta och implementera riktlinjer och/eller protokoll för sjukhus eller avdelning för att få tidig arteriell tillgång på alla patienter med hypotensivt trauma. Centralt aortablodtryck ger överlägsen hemodynamisk övervakning för patienter i chock jämfört med en blodtrycksmanschett23, vilket hjälper till att styra återupplivning och bedöma behovet av intervention mer exakt. Arteriell åtkomst underlättar också snabb utvidgning till en 7 fransk mantel om progression till REBOA indikeras13,14. Nästa steg är att implementera en riktlinje som beskriver patientens urvalskriterier och indikationer för användning av REBOA. Det är viktigt att överväga tidigt ingripande, eftersom högre SBPs vid initiering är förknippade med förbättrade resultat24. Riktlinjer för hantering efter REBOA-mantel och rutinmässig övervakning av åtkomstplatsen bör också implementeras. Utbildning för alla kirurger och personal bör genomföras så att de är bekanta med sina roller och ansvar under REBOA-förfarandet. Eftersom dubbla arteriella linjer är nödvändiga för blodtrycksövervakning proximal (integrerad i katetern) och distal (integrerad i mantelns sidoarm) till ocklusionsstället, bör personalen utbildas i snabb förberedelse av dubbla arteriella linjer.

Ändringar och felsökning av metoden
Ändringar från detta protokoll inom vissa områden är acceptabla om det finns standardiserade riktlinjer / protokoll på plats vid institutionen. Till exempel finns det en viss variation i föredragen initial mantelstorlek för att erhålla arteriell åtkomst, med de flesta som använder en 4, 5 eller 7 fransk mantel eller ett 18 G mikropuncture-kit. Arteriella linjer mindre än 18 G rekommenderas inte eftersom de inte är kompatibla med den 0,035 tums styrtråd som krävs för att öka till en 7 fransk mantel om REBOA anges13. Arteriella linjealternativ, såsom handhållna tryckgivare25, kan också övervägas, särskilt i resurssnåla eller strama miljöer.

Metodens begränsningar
Eftersom den dedikerade partiella REBOA-katetern möjliggör exakt kontroll av aortaocklusion, bör graden av ocklusion titreras för att stödja ett önskat proximalt blodtryck i intervallet SBP 100-130 mmHg. En begränsning av den partiella ocklusionstekniken är att vissa patienter inte kommer att kunna tolerera partiell REBOA och kommer att kräva fullständig aortaocklusion för att uppnå hemodynamisk stabilitet. Även om denna kateter stöder fullständig aortaocklusion, kommer vissa fördelar med partiell ocklusion inte att observeras i dessa fall (tabell 1). Indikatorer för distalt flöde bör verifieras under ocklusion för att säkerställa att partiell ocklusion utförs.

Sann partiell REBOA
Partiell REBOA är en utveckling av befintlig REBOA-teknik som adresserar det svårbehandlade kliniska problemet med distal ischemi och ischemi-reperfusionsskada associerad med fullständig aortaocklusion. En dedikerad partiell REBOA-kateter underlättar partiell ocklusion med minimal providertitrering4. Det har skett en ökad användning av partiell REBOA (73% av 80 fall vid Centers of Excellence) jämfört med AORTA-databasen (3% av de 125 fallen med ocklusionsstrategi specificerad, data från och med november 2021). De stora förändringarna som uppstår vid partiell ocklusion är förbättrad övergång till reperfusion och minskning av distal ischemi, särskilt när ocklusionstider >30 min krävs för att slutföra definitiv blödningskontroll. En stor förändring som observerats i de första användningarna från kirurgerna vid Centers of Excellence är att det finns en signifikant ökning av zon 1-ocklusion med den dedikerade partiella REBOA-katetern (73% av 80 fall vid centren) jämfört med AORTA-databasen (67% av 686 fall från uppkomsten av de 7 franskkompatibla enheterna 2017 för att presentera). Partiell REBOA erbjuder de maximala hemodynamiska stödfördelarna med zon1-ocklusion 22, samtidigt som oron för begränsad säker ocklusionstid på grund av distal ischemiminskar 4,5,6,7,8.

Även om prekliniska fördelar med partiell ocklusion har visats, har objektiva kliniska mätningar ännu inte erhållits. Subjektiv, kirurgrapporterad feedback indikerar att partiell REBOA underlättar specifika fördelar som inte observeras med fullständig ocklusion, inklusive förbättrad övergång till reperfusion, förlängning av säker ocklusionstid, minskning av distal ischemi och minskad proximal hypertoni (tabell 1). Dessutom rapporterar kirurger observerade fördelar efter 30 minuter, inklusive minskning av distal ischemi och förlängning av säker ocklusionstid i 48% respektive 50% av fallen med ≥30 minuters ocklusion (Figur 3). Även om de observerade fördelarna med en dedikerad partiell REBOA-kateter ännu inte har kvantifierats kliniskt, indikerar data med begränsad marknadsutsättning att förmågan att utföra partiell REBOA representerar en signifikant förbättring jämfört med tidigare ocklusionskapacitet och adresserar det kliniska behovet av att optimera distal perfusion, särskilt i fall med förlängd ocklusionstid.

Disclosures

CEVS och DGB är anställda av Prytime Medical Devices, Inc., MCS och MR är en del av den begränsade marknadslanseringen av pREBOA-PRO och är på det första sjukhuset som använder pREBOA-PRO. Varken MCS, MR eller deras sjukhus får ersättning från Prytime Medical Devices, Inc.

Acknowledgments

De data som presenteras i denna artikel erhölls som en del av ett process- och kvalitetsförbättringsinitiativ i samarbete med Prytime Medical för att optimera den nya partiella REBOA-tekniken.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
IV Pole Any Arterial Line Setup
Jelly Any Ultrasound for Vascular Access
Micropuncture kit Cook MPIS-405-SST 21 G needle for vascular access, 4 Fr x 10 cm arterial sheath
Non-compliant pressure tubing, 2 Any Arterial Line Setup
Normal saline, 2x 500 mL Any Arterial Line Setup
pREBOA-PRO Catheter Prytime Medical PRP7226PRO Partial REBOA Catheter
Pressure bag, 2 Any Arterial Line Setup
Probe cover Any Ultrasound for Vascular Access
Probe for vascular access Any Ultrasound for Vascular Access
REBOA Catheter Convenience Set Prytime Medical KT1835C (US)
KT1835E (EU)
KT1835CAN (Can)		 18 G needle, 7 Fr introducer sheath, 4x 10 cc saline syringe, 30 cc syringe, scalpel, 2-0 suture, three quarter drape, catheter securement device
Transducers with extension lines, 2 Any Arterial Line Setup
Ultrasound machine Any Ultrasound for Vascular Access
Vital sign monitor – dual channel BP capable Any Arterial Line Setup, displays blood pressure from ART lines above and below the balloon

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Cannon, J., et al. Resuscitative Endovascular Balloon Occlusion of the Aorta (REBOA) for hemorrhagic shock. Military Medicine. 183, suppl_2 55-59 (2018).
  2. Bulger, E. M., et al. Clinical use of resuscitative endovascular balloon occlusion of the aorta (REBOA) in civilian trauma systems in the USA, 2019: a joint statement from the American College of Surgeons Committee on Trauma, the American College of Emergency Physicians, the National Association of Emergency Medical Services Physicians and the National Association of Emergency Medical Technicians. Trauma Surgery & Acute Care Open. 4 (1), 000376 (2019).
  3. Moore, L. J., et al. Prospective observational evaluation of the ER-REBOA catheter at 6 U.S. trauma centers. Annals of Surgery. 275 (2), 520-526 (2020).
  4. Kemp, M. T., et al. A novel partial resuscitative endovascular balloon aortic occlusion device that can be deployed in zone 1 for more than 2 hours with minimal provider titration. Journal of Trauma and Acute Care Surgery. 90 (3), 426-433 (2021).
  5. Sadeghi, M., et al. Blood pressure targeting by partial REBOA is possible in severe hemorrhagic shock in pigs and produces less circulatory, metabolic and inflammatory sequelae than total REBOA. Injury. 49 (12), 2132-2141 (2018).
  6. Forte, D., et al. Validation of a novel partial Reboa device in a swine hemorrhagic shock model: Fine tuning flow to optimize bleeding control and reperfusion injury. Journal of Trauma and Acute Care Surgery. 89 (1), 58-67 (2020).
  7. Madurska, M. J., et al. A feasibility study of partial REBOA data in a high-volume trauma center. European Journal of Trauma and Emergency Surgery. 48 (1), 299-305 (2021).
  8. Russo, R. M., White, J. M., Baer, D. G. Partial REBOA: A systematic review of the preclinical and clinical literature. Journal of Surgical Research. 262, 101-114 (2021).
  9. de Schoutheete, J. C., et al. Three cases of resuscitative endovascular balloon occlusion of the aorta (REBOA) in austere pre-hospital environment-technical and methodological aspects. World Journal of Emergency Surgery. 13, 54 (2018).
  10. Reva, V. A., et al. Field and en route resuscitative endovascular occlusion of the aorta: A feasible military reality. Journal of Trauma and Acute Care Surgery. 83, 1 Suppl 1 170-176 (2017).
  11. DuBose, J. J. How I do it: Partial resuscitative endovascular balloon occlusion of the aorta (P-REBOA). Journal of Trauma and Acute Care Surgery. 83 (1), 197-199 (2017).
  12. Bangalore, S., Bhatt, D. L. Femoral arterial access and closure. Circulation. 124 (5), 147-156 (2011).
  13. Vernamonti, J. P., et al. Step Up' approach to the application of REBOA technology in a rural trauma system. Trauma Surgery & Acute Care Open. 4 (1), 000335 (2019).
  14. Romagnoli, A., et al. Time to aortic occlusion: It's all about access. Journal of Trauma and Acute Care Surgery. 83 (6), 1161-1164 (2017).
  15. Stannard, A., Eliason, J. L., Rasmussen, T. E. Resuscitative endovascular balloon occlusion of the aorta (REBOA) as an adjunct for hemorrhagic shock. Journal of Trauma. 71 (6), 1869-1872 (2011).
  16. Madurska, M. J., Jansen, J. O., Reva, V. A., Mirghani, M., Morrison, J. J. The compatibility of computed tomography scanning and partial REBOA: A large animal pilot study. Journal of Trauma and Acute Care Surgery. 83 (3), 557-561 (2017).
  17. Otsuka, H., et al. Is resuscitative endovascular balloon occlusion of the aorta for computed tomography diagnosis feasible or not? A Japanese single-center, retrospective, observational study. Journal of Trauma and Acute Care Surgery. 91 (2), 287-294 (2021).
  18. McEniery, C. M., Cockcroft, J. R., Roman, M. J., Franklin, S. S., Wilkinson, I. B. Central blood pressure: current evidence and clinical importance. European Heart Journal. 35 (26), 1719-1725 (2014).
  19. Aboyans, V., et al. Measurement and interpretation of the ankle-brachial index: a scientific statement from the American Heart Association. Circulation. 126 (24), 2890-2909 (2012).
  20. Gonzalez, E., Moore, E. E., Moore, H. B. Management of trauma-induced coagulopathy with thrombelastography. Critical Care Clinics. 33 (1), 119-134 (2017).
  21. Romagnoli, A., Brenner, M. Principles of REBOA. in Hot Topics in Acute Care Surgery and Trauma. Endovascular Resuscitation and Trauma Management: Bleeding and Haemodynamic Control. , Springer. (2019).
  22. Beyer, C. A., Johnson, M. A., Galante, J. M., DuBose, J. J. Zones matter: Hemodynamic effects of zone 1 vs zone 3 resuscitative endovascular balloon occlusion of the aorta placement in trauma patients. Injury. 50 (4), 855-858 (2019).
  23. Meidert, A. S., et al. Oscillometric versus invasive blood pressure measurement in patients with shock: a prospective observational study in the emergency department. Journal of Clinical Monitoring and Computing. 35 (2), 387-393 (2021).
  24. Cralley, A. L., et al. Predicting success of resuscitative endovascular occlusion of the aorta: Timing supersedes variable techniques in predicting patient survival. Journal of Trauma and Acute Care Surgery. 91 (3), 473-479 (2021).
  25. Holtestaul, T., et al. REBOA management guided by a novel handheld pressure transducer. Journal of Trauma and Acute Care Surgery. 92 (4), 729-734 (2021).

Tags

Medicin utgåva 183
Fullständig och partiell återupplivning av endovaskulär ballongocklusion av aortan för hemorragisk chock
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Van Skike, C. E., Baer, D. G.,… More

Van Skike, C. E., Baer, D. G., Spalding, M. C., Radomski, M. Complete and Partial Resuscitative Endovascular Balloon Occlusion of the Aorta for Hemorrhagic Shock. J. Vis. Exp. (183), e63767, doi:10.3791/63767 (2022).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter