Yöntem makalesi

Ekstrakorporeal Membran Oksijenasyonunun Koagülasyon Sistemi Üzerine Etkileri

DOI:

10.3791/66433

⸱

23 Şubat 2024

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Cardiopulmonary Bypass, Fuwai Hospital, National Center for Cardiovascular Disease, State Key Laboratory of Cardiovascular Medicine, Chinese Academy of Medical Sciences & Peking Union Medical College, 2Department of Anesthesiology, Beijing Chao-Yang Hospital, Capital Medical University, 3Department of Anesthesiology, Beijing Tongren Hospital, Capital Medical University

* These authors contributed equally

Bu makalede

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Koyunlarda uzun süreli uyanık ekstrakorporeal membran oksijenasyonu (ECMO) modeli oluşturmak için bir protokol sunuyoruz. ECMO modeli sırasında pıhtılaşma sisteminin yönetimine ve değerlendirilmesine özel önem verilmektedir.

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu çalışmada uzun süreli uyanık ekstrakorporeal membran oksijenasyonunun (ECMO) koagülasyon sistemi üzerindeki etkilerinin bir koyun modelinde araştırılması amaçlanmıştır. Çalışmaya her grupta 5 koyun olmak üzere toplam on sağlıklı koyun dahil edildi. Veno-arteriyel ECMO (V-A ECMO) grubunda sağ karotis arter ve sağ eksternal juguler vende kanülasyon yapıldı. Veno-venöz ECMO (V-V ECMO) grubunda, sağ eksternal juguler ven içine yerleştirmek için çift lümenli bir kateter kullanıldı. ECMO'ya başlandıktan sonra koyunlar anesteziden kurtarıldı ve 7 gün boyunca uyanık kaldı. Hedef aktif pıhtılaşma süresi (ACT) hedefi 220-250 s olarak belirlendi. Her iki grupta da, gerçek ACT 250 s civarında dalgalandı ve heparin dozu yavaş yavaş arttı ve deneylerin sonunda neredeyse 60 IU / kg / dk'ya ulaştı. Ayrıca, aktive edilmiş parsiyel tromboplastin zamanı (APTT) ve trombin zamanı (TT) değerleri, aynı dozlarda heparin almasına rağmen, V-A ECMO grubunda V-V ECMO grubuna göre anlamlı olarak daha yüksekti. Laboratuvar test sonuçları normal ve makul bir aralıkta dalgalanmasına rağmen, çalışmanın sonunda her iki grupta da böbreklerde enfarktüs odakları gözlendi.

Giriş

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ekstrakorporeal membran oksijenasyonu (ECMO), ağır hastalar için kardiyopulmoner destek sağlayarak hayat kurtarıcı bir müdahale görevi görür. İki ana forma ayrılır: veno-arteriyel ECMO (V-A ECMO) ve veno-venöz ECMO (V-V ECMO)1,2. V-A ECMO dolaşım yetmezliği yaşayan hastalar için kullanılırken, V-V ECMO solunum yetmezliği olan ancak ciddi kardiyovasküler disfonksiyonu olmayanlar için tercih edilir 3,4.

Tromboz ve kanama ECMO hastalarında sık görülen komplikasyonlardır5. ECMO devresi kanı yapay yüzeylere maruz bırakarak karmaşık pıhtılaşma tepkilerini başlatır6. Bu süreçler endotel hasarına ve mikrosirkülasyon bozukluklarına yol açarak hayati organlarda daha sonra işlev bozukluğuna neden olabilir 7,8. Sonuç olarak, ECMO hastaları için etkili sistemik antikoagülan tedavinin hayati önem taşıdığı düşünülmektedir. Buna rağmen, ECMO ile ilgili çeşitli klinik ortamlarda antikoagülasyon stratejilerine rehberlik edecek kanıt eksikliği devam etmektedir.

İstikrarlı bir ECMO hayvan modelinin oluşturulması, ECMO'nun vücut üzerindeki etkisine dair içgörüler sağlayabilir ve ECMO yönetim stratejilerinin optimizasyonuna, ECMO ile ilişkili komplikasyonların azaltılmasına ve klinik uygulamada hasta sonuçlarının iyileştirilmesine önemli ölçüde katkıda bulunabilir. Koyun ve domuz gibi büyük hayvanlar, insanlarınkine çok benzeyen fizyolojik parametreleri nedeniyle ECMO modellerinin oluşturulmasında birincil seçeneklerdir 9,10. Bununla birlikte, önceki büyük hayvan ECMO modellerinin bakım süresi 24 saatten azdı, bu da ECMO'nun pıhtılaşma sistemi11 üzerindeki etkisini kapsamlı bir şekilde değerlendirmeyi zorlaştırıyordu. Bu nedenle, ECMO'nun patofizyolojik mekanizmalarını kapsamlı bir şekilde araştırmak için uzun vadeli ECMO büyük hayvan modellerinin oluşturulmasına ihtiyaç vardır. ECMO'nun pıhtılaşma sistemi üzerindeki etkilerini araştırmak için uzun vadeli büyük hayvan modellerinin kullanılması, klinik uygulama için daha sağlam kanıtlar sağlayabilir.

Bu çalışmanın amacı, sağlıklı koyunlarda uzun süreli (7 gün) uyanık V-A ve V-V ECMO modeli oluşturmaktır. Tüm model oluşturma ve değerlendirmenin merkezi odak noktası antikoagülasyonun yönetimidir.

Protokol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu deneysel protokol, Fuwai Hastanesi Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi'nden (no. 0101-2-20-HX(X)) onay almıştır. Tüm prosedürler, Ulusal Sağlık Enstitüleri'nin Laboratuvar Hayvanlarının Kullanımı ve Bakımı Kılavuzu'nda belirtilen yönergelere uygun kalmıştır. Deney, Fuwai Hastanesi Hayvan Deney Merkezi, Kardiyovasküler İmplant Malzemeleri için Klinik Öncesi Araştırma ve Değerlendirme Pekin Anahtar Laboratuvarı'nda gerçekleştirildi (kayıt no. CNAS LA0009). Çalışmada Fuwai Hastanesi Hayvan Deney Merkezi'nde gerekli karantina standartlarını karşılayan sağlıklı koyunlar kullanıldı. Ayrıca, bu araştırma Hayvan Araştırmaları: İn Vivo Deneylerin Raporlanması yönergelerini takip etti. Ağırlık aralığı 50-65 kg ve yaş aralığı 12-24 ay olan erkek Küçük Kuyruklu Han koyunları (bkz. Malzeme Tablosu), ameliyattan en az bir hafta önce yiyecek ve suya ücretsiz erişimi olan belirli bir patojen içermeyen ortamda barındırıldı. Koyunlar rastgele olarak, her biri 5 bireyden oluşan iki gruba ayrıldı: Veno-Arteriyel ECMO (V-A ECMO) grubu ve Veno-Venöz ECMO (V-V ECMO) grubu. Sağlıklı koyunların seçimi, ECMO desteğinin organizma üzerindeki etkilerinin kesin olarak değerlendirilmesi gerekliliği ile haklı çıkarıldı. Çalışmada kullanılan ekipman ve reaktifler Malzeme Tablosunda listelenmiştir.

1. Hayvan hazırlama

  1. Cerrahi işlemden önce, sağlıklı yetişkin koyunları 48 saat oruç tutun ve 12 saat boyunca sudan mahrum bırakın.
  2. Ameliyattan önce cerrahi aletleri ve ECMO parametrelerini sterilize edin. Cerrahi ekibin tüm üyeleri için cerrahi boneler, tek kullanımlık yüz maskeleri, temiz cerrahi kıyafetler, galoşlar, steril ameliyat kıyafetleri ve steril eldivenler dahil olmak üzere kişisel koruyucu ekipmanların sağlandığından emin olun.
  3. Kulak damarından bir propofol enjeksiyonu (5 mg / kg) uygulayın. Daha önce açıklandığı gibi, kan basıncı manşetini uyluğa sabitleyin ve elektrokardiyogram uçlarını dört uzuvun tümüne yerleştirin. EKG ve non-invaziv kan basıncı ölçümü için kan basıncı manşonunu ve EKG kablolarını tıbbi monitöre bağlayın12.
  4. Trakeaya tek lümenli bir endotrakeal tüp yerleştirin ve tüpü hacim kontrollü modda ventilatöre bağlayın. Parametreleri aşağıdaki gibi ayarlayın: tidal hacim: 8-10 mL/kg, solunum hızı: 12-20/dk, inspirasyon oksijeninin ilk fraksiyonu (FiO2): %60.
  5. Anestezi bakımı için intravenöz anestezi (propofol, 8-10 mg / kg / saat) ve inhale anestezi (izofluran% 2 -% 3) kombinasyonunu uygulayın. İntraoperatif analjezi için intravenöz olarak aralıklı flurbiprofen (1-2 mg / kg) sağlayın.
  6. Koyunları ameliyat masasına yerleştirin ve uzuvlarını esnek bir bez kemerle sabitleyin. Sol karotid arteri ve juguler veni izole etmeye devam edin ve sırasıyla tek lümenli bir santral venöz kateter (18 Fr) ve üç lümenli bir santral venöz kateter (7 Fr) yerleştirin. Hemodinamik izleme için sol karotis arterdeki 18 G kateteri tıbbi monitöre bağlayın. Sol juguler ven üzerindeki 7 Fr üç lümenli merkezi venöz kateteri eşzamanlı intravenöz sıvı uygulaması, ilaç enjeksiyonu ve merkezi venöz basınç izleme için infüzyon pompasına ve tıbbi monitöre bağlayın. Tüm bağlantıları üç muslukları kullanarak yapın. Venöz veya arteriyel kan örneklerini üç musluk ile çekin.
    NOT: Kateter yerleştirildikten sonra, kateter ve damarı 2-0 cerrahi sütür ile bağlayın.
  7. Sağ juguler arter ve veni ortaya çıkarın. Sağ juguler ven yoluyla bir heparin bolusu (120 IU / kg) ile sistemik antikoagülasyon elde edin.
    NOT: Kanülasyon için hedef aktif pıhtılaşma süresi (ACT) 250 saniyenin üzerindedir.

2. Kanülasyon

  1. V-A ECMO devresinin kurulması: Sağ karotis arterden 10-15 cm derinliğe kadar arteriyel kateter (18 Fr) ve sağ eksternal juguler venden sağ atriyuma venöz kateter (24 Fr) yerleştirilir.
  2. V-V ECMO devresinin kurulması: Sağ dış juguler veni açığa çıkarın ve sağ dış juguler venden çift lümenli bir kateter (23 Fr) yerleştirin.
    NOT: Bu prosedür sırasında, koyunların kan basıncını ve kalp atış hızını başlangıç değerlerinin %±20'si içinde tutun. Arteriyel karbondioksitin (PaCO2) kısmi basıncını 35-40 mmHg arasında tutun. Gelgit sonu karbondioksitin (EtCO2) kısmi basıncının 35-45 mmHg arasında kaldığından emin olun. Koyunlarda kan basıncı ve kalp atış hızındaki değişikliklerle karşılaştığınızda anestezi derinliğini ayarlayın. Bunun etkisiz olduğu kanıtlanırsa veya acil durumlarda, vazoaktif ilaçlar kullanmayı düşünün. Öncelikli olarak tidal hacim ve solunum hızına odaklanarak ventilatör parametrelerini ayarlayarak PaCO2 ve EtCO2'yi normal değerlerde tutun.
  3. V-V ECMO'da kateter ucunu sağ atriyumdan (RA) geçirin ve inferior vena kava (IVC) içine yerleştirin. Çift lümenli kateterin çıkış portunu triküspit valfe doğru yönlendirin (ultrason yardımı ile konumu onaylayın).
    NOT: Kateter yerleştirildikten sonra, kateter ve damarı 2-0 cerrahi sütür ile bağlayın. Cilt kesisini 4-0 cerrahi dikişler kullanarak kapatın.

3. ECMO'nun Başlatılması

  1. Tüm ECMO cihazlarını üreticinin talimatlarına göre bağlayın (bkz. Malzeme Tablosu). Sızıntı olmadığından emin olun.
    NOT: Bağlantı sırasında aseptik prensipleri izleyin.
  2. Hazırlama çözeltisi, 2000 IU heparin ile normal salinden (1000 mL) oluşur. Hazırlama solüsyonunu ECMO devresine manuel olarak infüze ettikten ve devrede hava kabarcığı olmadığından emin olduktan sonra, hazırlama için santrifüj pompayı çalıştırın (1000-1500 rpm).
  3. Hazırlama işlemi tamamlandıktan sonra santrifüj pompayı kapatın. Giriş kateterini santrifüj pompanın girişine bağlayın ve çıkış kateterini oksijenatörün çıkışına bağlayın. Tüm bağlantıları üç muslukları kullanarak yapın. Bağlantıdaki havayı üç musluktan boşaltın. Doğru oksijen akışını sağlamak için oksijen kaynağını ECMO sistemine bağlayın. Ardından ECMO çalışması için santrifüj pompayı çalıştırın. 3000 rpm'lik bir pompa hızı ile ilk pompa akışını 2,0 L/dk'ya ayarlayın.
  4. Yer değiştirmeyi veya bükülmeyi önlemek için ECMO devre boru hattını koyunun boynuna yarım dolaştırın.

4. Ameliyat sonrası yönetim ve izleme

  1. Koyunları metabolik bir kafese aktarın ve işlemi tamamladıktan sonra koyunları uygun şekilde dizginleyin.
    NOT: Kanülün yer değiştirmesini veya bükülmesini önlemeye özellikle dikkat ederek koyunların başını ve omuzlarını sabitleyin. Anestezi derinliğini kademeli olarak azaltın. Koruyucu giysiler (steril giysiler, eldivenler, maskeler ve boneler) giyerek ameliyat sonrası hemşirelik ekibinin üyeleri için kişisel koruma sağlayın.
  2. Stabil solunum ve kan gazı analizi sonuçları sağlarken, endotrakeal tüpü çıkarın.
  3. Ameliyattan sonraki ilk 24 saat içinde, sedasyon ve ağrının giderilmesi için intravenöz olarak flurbiprofen (1-2 mg / kg) ve deksmedetomidin (0.2-0.3 μg / kg · h) uygulayın.
    NOT: İlk 24 saatten sonra, postoperatif ağrı nedeniyle koyunlarda ajitasyon ve kan basıncı dalgalanması varsa yatıştırıcı ve analjezik ilaçları düşünün.
  4. İzleme kafesinin içinde, koyunların belirli bir aralıkta serbestçe hareket ettiğinden ve uygun miktarda yem ve suya sınırsız erişime sahip olduğundan emin olun.
  5. ECMO hidrolik parametrelerinin (pompa akışı, pompa hızı, pompa öncesi basıncı, pompa sonrası basıncı ve oksijenatör sonrası basıncı) yanı sıra temel yaşamsal belirtileri (kalp atış hızı ve arteriyel kan basıncı) sürekli olarak gerçek zamanlı olarak kontrol edin.
    NOT: ECMO yönetimi için hedef parametreleri ayarlayın (pompa akışı: 2.0-2.5 L/dk, pompa hızı: 3000-3500 rpm, oksijen akış hızı: %50-80 FiO2 ile 1.0-1.5 L/dk). Yukarıdaki parametreleri kan gazı sonuçlarına göre ayarlayın.
  6. Kan gazlarını ve ACT'yi her 6 saatte bir ölçün ve kan sayımı, kan kimyası ve pıhtılaşma testlerini günlük olarak izleyin. Antikoagülasyon stratejisini pıhtılaşma göstergelerine göre ayarlayın.
    NOT: Hedef ACT hedefi: 220-250 sn.
  7. Merkezi venöz basıncı (CVP) 5-12 cm H2O arasında tutmak için intravenöz infüzyonları sıvı dengesine göre ayarlayın Enfeksiyonu önlemek için günlük olarak sefuroksim sodyum (1.5 g, iV, b.i.d.) uygulayın. Günlük insizyon dezenfeksiyonu yapın ve enfeksiyon veya kanama belirtilerini yakından izleyin.

5. Ötenazi

  1. 7 günlük bir deney süresinden sonra ECMO devresini çıkarın.
  2. Propofol (20 mg / kg) ile sedasyon altında ötenazi için intravenöz potasyum klorür (100 mg / kg) enjeksiyonu uygulayın.
    NOT: Ötenaziden sonra, ana organlar (kalp, böbrek, akciğer, karaciğer, beyin ve bağırsak) toplandı ve enfarktüs, kanama veya açık hasar varlığı açısından görsel olarak kontrol edildi. Tüm organ yaralanmaları ayrıntılı olarak kaydedildi. Daha sonra organlar küçük parçalar halinde kesildi ve %4'lük formaldehit içinde sabitlendi, parafin ile gömüldü ve hematoksilen-eozin (HE) boyaması için 4 μm'lik bölümlere ayrıldı13. HE kesitleri için ışık mikroskobu altında en az iki patolog tarafından bağımsız olarak histolojik inceleme yapın.

Sonuçlar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Tüm deney boyunca, her grupta beş koyun olmak üzere toplam on koyun değerlendirildi (Tablo 1). ECMO'nun başlamasının ardından, tüm koyunlar anesteziden kurtuldu ve 7 gün boyunca uyanık kaldı. Her iki grupta da ECMO akışı 1.8 L/dk'yı aştı. V-V ECMO grubunda akış 1,8 L/dk civarında dalgalanırken, V-A ECMO grubunda 2,3 L/dk ile 1,8 L/dk arasında değişmektedir (Şekil 1A). Her koyunun yaşamsal belirtileri sabit kaldı. Her iki grupta da uyandıktan 60 saat ile 180 saat sonra kan laktik asit düzeyi 1 mmol/L'nin altındaydı (Şekil 1B). 7 gün boyunca, ACT seviyesinin 220-250 s civarında kalması hedeflendi ve gerçek ACT 250 s civarında dalgalandı (Şekil 1C), heparin dozu giderek artarak deneylerin sonunda neredeyse 60 IU / kg / dk'ya ulaştı (Şekil 1D).

Her iki grupta protrombin zamanı (PT) 15 s ile 32 s arasında değişmekteydi (Şekil 2A). Deney boyunca belirli zaman noktalarında V-V ECMO grubunda aktive parsiyel tromboplastin zamanı (APTT) ve trombin zamanı (TT), V-A ECMO grubundakilerden daha düşüktü (APTT için istatistiksel olarak anlamlı fark) (Şekil 2B,C). Her gruptaki uluslararası normalleştirilmiş oran 1.5 civarında dalgalandı (Şekil 2D). Fibrinojen, fibrin bozunma ürünleri, D-dimerler ve trombositler iki grup arasında benzer şekilde dalgalandı ve normal aralıkta kaldı (Şekil 3).

Her iki gruptaki kan kreatinin ve kan üre azotu seviyeleri, iki grup arasında istatistiksel bir fark olmaksızın deney boyunca normal sınırlar içinde kalmıştır (Şekil 4). Ayrıca, her iki grupta da sıvı dengesinin 0 civarında minimal dalgalanmalar gösterdiği ve her iki grubun CVP ölçümlerinin tüm çalışma boyunca normal aralıkta kaldığı gözlendi (Şekil 5). Deneyin sonunda, her iki gruptaki koyunlar, laboratuvar sonuçları normal ve makul aralıklarda dalgalanmasına rağmen, böbreklerde enfarktüs odakları sergiledi (Şekil 6 ve Tablo 1).

figure-results-1
Şekil 1: Temel parametre izleme. (A) ECMO akışı. (b) Lak. (D) Heparin dozu. Lak, Laktik asit; ACT, aktif pıhtılaşma süresi; V-V ECMO, veno-venöz ekstrakorporeal membran oksijenasyonu; V-A ECMO, veno-arteriyel ekstrakorporeal membran oksijenasyonu. Değerler: ortalama ± SEM. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

figure-results-2
Şekil 2: Pıhtılaşma fonksiyonunun sonuçları. (A) PT. (B) APTT. (C) TT. (D) INR. PT, protrombin zamanı; APTT, aktive edilmiş parsiyel tromboplastin zamanı; TT, trombin zamanı; INR, uluslararası normalleştirilmiş oran; V-V ECMO, veno-venöz ekstrakorporeal membran oksijenasyonu; V-A ECMO, veno-arteriyel ekstrakorporeal membran oksijenasyonu. Her bir zaman noktasında iki grubu karşılaştırmak için eşleşmemiş bir t-testi yapıldı. Değerler: ortalama ± SEM; *P < 0.05; P > 0.05 görüntülenmedi. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

figure-results-3
Şekil 3: Her iki grupta fibrinojen, fibrin bozunma ürünleri, D-Dimerler ve trombosit sayısı. (A) FIB. (B) FDP. (c) D-Dimer. (D) PLT. FIB, fibrinojen; FDP, fibrin bozunma ürünleri; PLT, trombosit sayısı; V-V ECMO, veno-venöz ekstrakorporeal membran oksijenasyonu; V-A ECMO, veno-arteriyel ekstrakorporeal membran oksijenasyonu. Her bir zaman noktasında iki grubu karşılaştırmak için eşleşmemiş bir t-testi yapıldı. Değerler: ortalama ± SEM; P > 0.05 görüntülenmedi. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

figure-results-4
Şekil 4: Böbrek fonksiyonlarının izlenmesi. (A) Kreatinin. (B) ÇÖREK. V-V ECMO, veno-venöz ekstrakorporeal membran oksijenasyonu; V-A ECMO, veno-arteriyel ekstrakorporeal membran oksijenasyonu; BUN, Kan üre azotu. Her bir zaman noktasında iki grubu karşılaştırmak için eşleşmemiş bir t-testi yapıldı. Değerler: ortalama ± SEM; P > 0.05 görüntülenmedi. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

figure-results-5
Şekil 5: Akışkan dengesi ve CVP değerlerindeki dinamik değişiklikler. (A) V-V ECMO grubunun günlük sıvı dengesi değişiklikleri. (B) V-A ECMO grubunun günlük sıvı dengesi değişiklikleri. (C) CVP izleme. Her bir zaman noktasında iki grubun CVP'sini karşılaştırmak için eşleşmemiş bir t-testi yapıldı. Değerler: ortalama ± SEM; P > 0.05 görüntülenmedi. CVP, merkezi venöz basınç; V-V ECMO, veno-venöz ekstrakorporeal membran oksijenasyonu; V-A ECMO, veno-arteriyel ekstrakorporeal membran oksijenasyonu; PSD, ameliyat sonrası gün. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

figure-results-6
Şekil 6: Her iki grupta böbrek anatomisi ve Hematoksilen-Eozin boyaması. Ölçek çubukları: 400 μm; iç kısımlar: 100 μm. V-V ECMO, veno-venöz ekstrakorporeal membran oksijenasyonu; V-A ECMO, veno-arteriyel ekstrakorporeal membran oksijenasyonu. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Koyun numarasıSeksAğırlık (kg)Renal patolojik sonuçlar*
VA1Erkek58Hiç kimse
VA2Erkek54Hiç kimse
VA3Erkek55Fokal küçük enfarktüs
VA4Erkek56Fokal küçük enfarktüs
VA5 SerisiErkek57Fokal küçük enfarktüs
VV1 SerisiErkek56Hiç kimse
VV2 SerisiErkek60Hiç kimse
VV3 SerisiErkek63Hiç kimse
VV4 SerisiErkek59Hiç kimse
VV5 SerisiErkek60Fokal küçük enfarktüs
*Renal patolojik tanı, objektif değerlendirme yapabilmek için iki bağımsız patolog tarafından yapıldı.

Tablo 1: İki grup için renal patolojik sonuçlar.

Tartışma

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu çalışma, koyunlarda V-V ve V-A ECMO için sağlam, uzun vadeli sağkalım modelleri oluşturma prosedürünü özetlemektedir. Hayatta kalan tüm hayvanlar stabil yaşamsal belirtiler sergiledi ve ciddi kanama veya pıhtılaşma olayı meydana gelmedi. ECMO akışı ve oksijenasyon performansı stabil kaldı ve önemli bir patolojik yaralanma gözlenmedi. Çalışmada antikoagülan tedavisi hakkında detaylı bilgi verilmektedir.

Antikoagülasyon yönetimi, ECMO perioperatif bakımında çok önemli bir rol oynar. Başlangıçta, önceki çalışmalara dayanarak, hedef ACT 180-220 s 14,15,16,17 olarak belirlendi. Bununla birlikte, deney öncesi aşamada, oksijenatörde fibrin birikimi ve tromboz gözlenmiştir (bkz. Malzeme Tablosu) bu da koyunlar için daha yüksek antikoagülasyon seviyelerinin gerekli olduğunu göstermektedir. Belirgin kanama bulguları olmamasına ve nispeten stabil trombosit sayılarına rağmen, hedef ACT 220-250 s'ye ayarlandı. Antikoagülasyon hedeflerindeki bu ayarlama, koyunlar ve insanlar arasındaki hematolojik farklılıkları vurgulamaktadır. Bu ayarlamayı takiben, oksijenatörde fibrin birikimi ve trombüs oluşumu azaldı ve bu da stabil oksijenatör performansına yol açtı.

Tüm deney boyunca, koyunların trombosit sayılarında, başlangıçta bir azalma ve ardından bir artış ile karakterize edilen bir eğilim gözlendi. Dikkat çekici bir şekilde, tam kan veya trombosit transfüzyonu almadan, trombosit sayıları iyileşti ve 7. güne kadar başlangıç seviyesini aştı. Sürekli heparin infüzyonuna maruz kalan sağlıklı koyunlarda trombosit sayısındaki ilk düşüş, heparinin neden olduğu trombositopeniye18 bağlanabilir. Sonraki artış, koyunların pıhtılaşma ve hematopoetik sistemlerindeki telafi edici mekanizmalarla açıklanabilir.

Ayrıca, sağlıklı koyunlara aynı dozlarda heparin uygulandığında APTT ve TT değerleri, V-A ECMO'da V-V ECMO'ya kıyasla önemli ölçüde daha yüksekti. Bu gözlem, V-A ECMO'nun heparin antikoagülasyonunu takiben koagülasyon parametrelerine daha duyarlı olduğunu göstermektedir. Daha önceki bir kohort çalışmasında, V-A ECMO desteği alan hastaların, benzer APTT seviyelerine ulaşmak için V-V ECMO desteği alanlara kıyasla daha düşük dozlarda heparin gerektirdiği kaydedildi. Ek olarak, V-A ECMO hastaları yüksek pıhtılaşma faktörleri19 tüketimi sergiledi. Bu bulgular toplu olarak, bu iki ECMO modalitesi arasındaki pıhtılaşma yönetiminde farklı hususlara ihtiyaç olduğunu göstermektedir.

Hemen hemen tüm laboratuvar test sonuçları normal ve makul aralıklarda dalgalanırken, deneyin sonunda her iki grubun böbreklerinde enfarktüs odakları tespit edildi. Bu, hayati organların perfüzyonu ve pıhtılaşmasının ECMO yönetiminin odak noktaları olmaya devam ettiğini vurgulamakta ve organ durumunu değerlendirmek için tek başına laboratuvar testlerine güvenilemeyeceğini vurgulamaktadır.

Bu modelin yönetimi sırasında, heparin dozu kademeli olarak artmıştır, bu da uzun süreli ECMO yönetimi için dinamik antikoagülasyonu gösterir. Bununla birlikte, normal koyunlar için kullanılan ECMO antikoagülasyon stratejisi, kritik hastaların klinik senaryolarına doğrudan uygulanabilir olmayabilir. Kritik hastalığın karmaşıklığı ve inflamatuar yanıtı, özellikle COVID-19 hastalarında gözlemlendiği gibi edinilmiş hiper pıhtılaşma ve hiperinflamasyon vakalarındahasta hemostazını daha da bozabilir 7,20. Farklı klinik durumlarda ECMO için antikoagülasyon stratejisi çok önemli bir klinik husus olmaya devam etmektedir. Preoperatif başlangıç pıhtılaşma durumları değişen hastalar ve farklı klinik durumlar geçiren hastalar (V-V ve V-A modelleri) için ECMO antikoagülasyon stratejilerini araştırmak için gelecekteki ayrıntılı klinik çalışmalara ihtiyaç vardır.

Bu çalışmada çeşitli sınırlamalar devam etmiştir. İlk olarak, sahte bir grup dahil edilmedi. İkincisi, kan tüketimini en aza indirmek için, inflamasyon belirteçlerinin dinamik olarak izlenmesi yapılmamıştır. Ek olarak, bu çalışma ECMO ile ilgili bir hastalık hayvan modeli oluşturmamıştır ve bu makalede açıklanan ECMO postoperatif yönetimi klinik uygulamadan farklı olabilir.

Sonuç olarak, antikoagülan tedavi için hedef ACT değerleri 220-250 s arasında olan uzun süreli uyanık koyun ECMO modelinin uygulanabilir ve stabil olduğu gösterilmiştir. Pıhtılaşma fonksiyonunun yakından izlenmesinin yanı sıra, hayati organların perfüzyon fonksiyonu ECMO yönetiminde odak noktası olmaya devam etmektedir. Hastalık hayvanı ECMO modellerinde uygun antikoagülasyon yönetimi stratejilerini araştırmak için gelecekte daha fazla deney yapılması gerekmektedir.

Açıklamalar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarların ifşa edecek hiçbir şeyi yok.

Teşekkürler

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Hiç kimse.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
ACT analizörüHemochron, USAJr Signature Anestezi
makinesiDräger, Almanya Primus
Arteriyel kateterEdwards Lifescience, ABD18-FRVA-EMCO
Kan kimyası analizörüIDEXX Laboratories, USACatalyst One
Kan gazı analizörüAbbott, ABDAbbott i-STAT1
Santrifüj pompaJiangsu STMed Technologies, ÇinSTM CP-24 I
Santrifüj pompa sürücüsü ve konsoluJiangsu STMed Technologies, ÇinOASSIST STM001
Pıhtılaşma test analizörüPekin Başaran Teknolojisi, ÇinSF-8050
Tam kan sayımı analizörüSiemens Healthcare, AlmanyaADVIA 2120i
Çift kanallı mikro enjeksiyon pompasıZhejiang Smith Tıbbi Alet, ÇinWZS-50F6
Çift lümenli kateterMAQUET Avalon Elite, Almanya23-FRiçin sağ dış juguler ven'e dönüş ve drenaj erişimleri sağlayın
, Çin5ml: 50mg
GraphPad yazılımıGraphPad Yazılımı, ABDGraphPad Prism v9.0İstatistiksel analiz
Heparin Shanghai Shangyao No.1 Biochemical Pharmaceutical Co., Ltd., Çin2ml: 12500IU
Yüksek frekanslı elektrocerrahiCOVIDIEN, ABDForce F
Çok parametreli tıbbi monitörPhilips, HollandaMP60
Oksijenatör kitiMedos, AlmanyaHilite 7000LT
Oksijenatör kitiMaquet, AlmanyaBE-PLS 2050
Propofol   Xi' bir Libang Pharmaceutical Co. Ltd, Çin20ml: 0.2g
Tek lümenli merkezi venöz kateterTuoRen, Çin18FrHemodinamik izleme ve kan örneklemesi için sol karotis artere yerleştirin.
Küçük Kuyruk Han koyunJinyutongfeng Ticaret ve Ticaret A.Ş., ÇinAğırlık: 50-65 kg, Yaş: 12-24 ay
Üç lümenli santral venöz kateterTuoRen, Çin7Frİntravenöz sıvı uygulaması, ilaç enjeksiyonu ve kan örneklemesi için sol juguler ven yerleştirin.
Ultrason makinesiGE, ABDE9
Venöz kateterEdwards Lifescience, ABD24-FRiçin bir damara drenaj erişimi sağlayın
 Savina
için bir artere dönüş erişimi sağlayın  VV-ECMO Flurbiprofen Beijing Tide Pharmaceutical Co., Ltd. VA-ECMO Ventilatör Dräger, Almanya

Kaynaklar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Descamps, R., et al. Anti-Xa activity and hemorrhagic events under extracorporeal membrane oxygenation (ECMO): A multicenter cohort study. Crit Care. 25 (1), 127(2021).
  2. Keller, S. P. Contemporary approaches in the use of extracorporeal membrane oxygenation to support patients waiting for lung transplantation. Ann Cardiothorac Surg. 9 (1), 29-41 (2020).
  3. Smith, M., et al. Duration of veno-arterial extracorporeal life support (VA ECMO) and outcome: An analysis of the Extracorporeal Life Support Organization (ELSO) registry. Crit Care. 21 (1), 45(2017).
  4. Yang, L., et al. Risk factors for bloodstream infection (BSI) in patients with severe acute respiratory distress syndrome (ARDS) supported by veno-venous extracorporeal membrane oxygenation (VV-ECMO). BMC Pulm Med. 22 (1), 370(2022).
  5. Arachchillage, D. J., et al. Impact of major bleeding and thrombosis on 180-day survival in patients with severe COVID-19 supported with veno-venous extracorporeal membrane oxygenation in the United Kingdom: A multicentre observational study. Br J Haematol. 196 (3), 566-576 (2022).
  6. King, C. S., Roy, A., Ryan, L., Singh, R. Cardiac support: Emphasis on venoarterial ECMO. Crit Care Clin. 33 (4), 777-794 (2017).
  7. Rajsic, S., et al. Anticoagulation Strategies during extracorporeal membrane oxygenation: A narrative review. J Clin Med. 11 (17), 5147(2022).
  8. Rajsic, S., et al. The Role of Excessive anticoagulation and missing hyperinflammation in ECMO-associated bleeding. J Clin Med. 11 (9), 2314(2022).
  9. Djordjevic, I., et al. Fluid management in veno-arterial extracorporeal membrane oxygenation therapy-analysis of an experimental pig model. J Clin Med. 12 (16), 5330(2023).
  10. Passmore, M. R., et al. Evidence of altered haemostasis in an ovine model of venovenous extracorporeal membrane oxygenation support. Crit Care. 21 (1), 191(2017).
  11. Heinsar, S., et al. Heart failure supported by veno-arterial extracorporeal membrane oxygenation (ECMO): a systematic review of pre-clinical models. Intensive Care Med Exp. 8 (1), 16(2020).
  12. MohanKumar, S. M., et al. Effects of prenatal bisphenol-A exposure and postnatal overfeeding on cardiovascular function in female sheep. J Dev Orig Health Dis. 8 (1), 65-74 (2017).
  13. Zou, Z., et al. Naturally-occurring spinosyn A and its derivatives function as argininosuccinate synthase activator and tumor inhibitor. Nat Commun. 12 (1), 2263(2021).
  14. Cianchi, G., Lazzeri, C., Bonizzoli, M., Batacchi, S., Peris, A. Echo-guided insertion of a dual-lumen cannula for venovenous extracorporeal membrane oxygenation. ASAIO J. 65 (4), 414-416 (2019).
  15. Conway, R. G., et al. Evaluation of an autoregulatory ECMO system for total respiratory support in an acute ovine model. Artif Organs. 44 (5), 478-487 (2020).
  16. McDonald, C. I., et al. The impact of acute lung injury, ECMO and transfusion on oxidative stress and plasma selenium levels in an ovine model. J Trace Elem Med Biol. 30, 4-10 (2015).
  17. Zhou, X., et al. Long-term support with an ambulatory percutaneous paracorporeal artificial lung. J Heart Lung Transplant. 31 (6), 648-654 (2012).
  18. Brodard, J., et al. COVID-19 patients often show high-titer non-platelet-activating anti-PF4/heparin IgG antibodies. J Thromb Haemost. 19 (5), 1294-1298 (2021).
  19. Cartwright, B., et al. Hemostasis, coagulation and thrombin in venoarterial and venovenous extracorporeal membrane oxygenation: the HECTIC study. Sci Rep. 11 (1), 7975(2021).
  20. Lim, M. S., McRae, S. COVID-19 and immunothrombosis: Pathophysiology and therapeutic implications. Crit Rev Oncol Hematol. 168, 103529(2021).

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

Veno Arteriyel ECMOVeno Ven z ECMOAktive P ht la ma S resiHeparin DozuTrombin ZamanParsiyel Tromboplastin ZamanKoyun ModeliB brek nfarkt
Video yakında

İlgili makaleler