रक्तस्राव के एक मानव मॉडल में एकीकृत प्रतिपूरक जवाब
Summary
इस प्रोटोकॉल का उद्देश्य है जो मनुष्यों में रक्त की मात्रा घाटे को क्षतिपूरक तंत्र की कुल एकीकरण यों इस्तेमाल किया जा सकता है मानव नकसीर की एक noninvasive प्रयोगात्मक मॉडल के रूप में कम शरीर नकारात्मक दबाव का उपयोग कम केंद्रीय रक्त की मात्रा को प्रतिपूरक प्रतिक्रियाओं को मापने के लिए तकनीक का प्रदर्शन करने के लिए है ।
Abstract
नकसीर आघात से संबंधित मौतों का प्रमुख कारण है, आंशिक रूप क्योंकि खून की कमी की गंभीरता का शीघ्र निदान मुश्किल है। क्योंकि वर्तमान नैदानिक उपकरण महत्वपूर्ण संकेत है कि प्रतिपूरक तंत्र के कारण रक्तस्राव के प्रारंभिक दौर के दौरान स्थिर रहने के उपाय प्रदान ख़ून का बहाव रोगियों का आकलन मुश्किल है। नतीजतन, वहाँ समझते हैं और तंत्र है कि कम कर घूम रक्त की मात्रा है और वे कैसे चल रही प्रगतिशील नकसीर के दौरान बदल के लिए क्षतिपूर्ति की कुल एकीकरण को मापने के लिए एक की जरूरत है। शरीर के आरक्षित कम कर घूम रक्त की मात्रा के लिए क्षतिपूर्ति करने के लिए 'प्रतिपूरक रिजर्व' कहा जाता है। प्रतिपूरक रिजर्व सही एक उच्चस्तरीय कंप्यूटर के उपयोग के साथ मापा जाता धमनी तरंग की सुविधाओं में परिवर्तन की वास्तविक समय माप के साथ मूल्यांकन किया जा सकता है। लोअर बॉडी नकारात्मक दबाव (LBNP) नकसीर के साथ जुड़े मानव में शारीरिक प्रतिक्रियाओं के कई अनुकरण करने के लिए दिखाया गया है,और रक्तस्राव को प्रतिपूरक प्रतिक्रिया का अध्ययन करने के लिए प्रयोग किया जाता है। इस अध्ययन का उद्देश्य कैसे प्रदर्शित करने के प्रतिपूरक रिजर्व नकसीर का अनुकरण के रूप में केंद्रीय रक्त की मात्रा में कटौती प्रगतिशील LBNP साथ के दौरान मूल्यांकन किया जाता है।
Introduction
हृदय प्रणाली का सबसे महत्वपूर्ण कार्य धमनी रक्तचाप की होमियोस्टैटिक विनियमन के माध्यम से शरीर के सभी ऊतकों को पर्याप्त छिड़काव (रक्त प्रवाह और ऑक्सीजन डिलीवरी) का नियंत्रण है। मुआवजे की विभिन्न तंत्रों (जैसे, स्वायत्त तंत्रिका तंत्र गतिविधि, हृदय की दर और सिकुड़ना, शिरापरक वापसी, वाहिकासंकीर्णन, श्वसन) ऊतकों में ऑक्सीजन की सामान्य शारीरिक स्तर को बनाए रखने के लिए इस तरह रक्तस्राव की वजह से उन समझौता कर सकते हैं के रूप में रक्त की मात्रा घूम में योगदान करते हैं। 1 कटौती हृदय प्रतिपूरक तंत्र की क्षमता और अंततः कम धमनी रक्तचाप, गंभीर ऊतक हाइपोक्सिया, और संचार झटका है कि घातक हो सकता है के लिए नेतृत्व।
संचार गंभीर खून बह रहा है (यानी, रक्तस्रावी सदमे) की वजह से सदमे आघात के कारण मौत का एक प्रमुख कारण है। से एक मरीज को रोकने का सबसे चुनौतीपूर्ण पहलुओं में से 2 एक सदमे के विकास में हमारी हैअसमर्थता अपनी प्रारंभिक शुरुआत पहचान करने के लिए। प्रारंभिक और सटीक सदमे से विकास की ओर प्रगति के आकलन वर्तमान प्रौद्योगिकियों (यानी, चिकित्सा पर नज़र रखता है) जो कि शरीर के कई प्रतिपूरक की वजह से खून की कमी के प्रारंभिक दौर में बहुत कम परिवर्तन महत्वपूर्ण संकेत के माप उपलब्ध कराने के द्वारा नैदानिक सेटिंग में सीमित है रक्तचाप को विनियमित करने के लिए तंत्र। 3-6 जैसे, क्षमता खून की कमी के लिए क्षतिपूर्ति करने के लिए शरीर की रिजर्व के कुल योग को मापने के लिए ऊतक छिड़काव राज्य का सबसे सटीक प्रतिबिंब और सदमे के विकास के जोखिम का प्रतिनिधित्व करता है। 1 यह रिजर्व कहा जाता है । प्रतिपूरक रिजर्व जो सही धमनी तरंग की सुविधाओं में परिवर्तन की वास्तविक समय माप द्वारा मूल्यांकन किया जा सकता प्रतिपूरक आरक्षित की कमी 1 टर्मिनल हृदय अस्थिरता हाइपोटेंशन के अचानक शुरू होने के साथ गंभीर रूप से बीमार रोगियों में मनाया प्रतिकृति; एक की हालत रक्तसंचारप्रकरण डेको के रूप में जानाmpensation। 7
मानव में चल रहे खून की कमी के दौरान प्रतिपूरक रिजर्व और रक्तचाप के विनियमन के उपयोग के बीच संबंध प्रयोगशाला शारीरिक माप के एक व्यापक सेट का उपयोग करने में प्रदर्शन किया जा सकता है (उदाहरण के लिए, रक्त दबाव, हृदय गति, रक्त धमनियों ऑक्सीजन संतृप्ति, स्ट्रोक मात्रा कार्डियक आउटपुट, संवहनी प्रतिरोध, श्वसन दर, नाड़ी चरित्र, मानसिक स्थिति, अंत ज्वार सीओ 2, ऊतक ऑक्सीजन) उन है कि रक्तस्राव के दौरान होने के लिए इसी तरह केंद्रीय रक्त की मात्रा में निरंतर प्रगतिशील कटौती के दौरान मानक शारीरिक निगरानी द्वारा प्रदान की। घटी केंद्रीय रक्त की मात्रा (LBNP) लोअर बॉडी नकारात्मक दबाव में प्रगतिशील वृद्धि के साथ noninvasively प्रेरित किया जा सकता है। 8 शारीरिक माप और LBNP, कैसे शरीर की कम कर केंद्रीय रक्त की मात्रा के लिए क्षतिपूर्ति करने के लिए आसानी से हो सकता है की क्षमता का आकलन करने की अवधारणाओं को समझने के इस संयोजन का उपयोग करना राक्षसोंtrated। इस अध्ययन prelab तैयारी, नकली नकसीर के दौरान अन्य शारीरिक प्रतिक्रियाओं के संबंध में प्रतिपूरक प्रतिक्रिया का प्रदर्शन, और परिणाम का मूल्यांकन postlab दर्शाया गया है। प्रतिपूरक रिजर्व की माप बनाने के लिए आवश्यक प्रयोगात्मक तकनीक मानव स्वयंसेवक में प्रदर्शन कर रहे हैं।
Protocol
Representative Results
Discussion
LBNP का उपयोग करते हुए केंद्रीय रक्त की मात्रा में प्रगतिशील और निरंतर कटौती पैदा करने के लिए, हम इस विषय में रक्तसंचारप्रकरण क्षति के एक ठेठ प्रतिक्रिया, हाइपरटेंशन और bradycardia (चित्रा 7) के अचानक शुरुआ…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
इस काम से संयुक्त राज्य अमेरिका सेना, चिकित्सा अनुसंधान और materiel कमान, लड़ाकू हताहत देखभाल कार्यक्रम धन के द्वारा समर्थित है। हम वीडियो बनाने में उनकी सहायता के लिए एलटीसी केविन एस एकर्स, एमडी और सुश्री क्रिस्टेन आर Lye धन्यवाद।
Materials
| Dynamic Research Evaluation Workstation (DREW) data acquisition syetem | NA | NA | Custom Built by ISR personnel. The DREW allows for time synchronization of both digital and analog signal data collection from up to 16 independent instruments with a sampling rate of 1000 Hz. |
| Finometer | Finapress Medical Systems (FMS) | Model 1 | Device that provides non-invasive, continuous measurements of brachial artery blood pressure and arterial oxygen saturation (SpO2) using two separate infrared finger photophlethymography cuff sensors. |
| BCI Capnocheck Plus | Smith Medical PM Inc. | 9004 | Capnograph used to measure end tidal CO2 and respiration rate |
| CipherOX | Flashback Technologies Inc. | R200 | Investigational device used to calculate Compensatory Reserve Index (CRI) |
| Nonin 9560 Pulse Oximeter | Nonin | 9560 | finger pulse oximeter |
| Lower Body Negative Pressure Chamber (LBNP) | NASA | 79K32632-1 | Custom Chamber built by NASA |
| ECG Biotach | Gould | 13-6615-65 | Electrocardiograph for measuring ECG |
| Nasal CO2 Sample Line | Salter Labs | REF 4000 | Latex free nasal cannula for sampling expired air |
References
- Convertino, V. A., Wirt, M. D., Glenn, J. P., Lein, B. C. The compensatory reserve for early and accurate prediction of hemodynamic compromise: a review of the underlying physiology. Shock. 45 (6), 580-590 (2016).
- Eastridge, B. J., et al. Death on the battlefield (2001-2011): Implications for the future of combat casualty care. Journal of Trauma and Acute Care Surgery. 73 (6), S431-S437 (2012).
- Orlinsky, M., Shoemaker, W., Reis, E. D., Kerstein, M. D. Current controversies in shock and resuscitation. Surg. Clin. North Am. 81 (6), 1217-1262 (2001).
- Wo, C. C. J., et al. Unreliability of blood pressure and heart rate to evaluate cardiac output in emergency resuscitation and critical illness. Crit Care Med. 21, 218-223 (1993).
- Bruijns, S. R., Guly, H. R., Bouamra, O., Lecky, F., Lee, W. A. The value of traditional vital signs, shock index, and age-based markers in predicting trauma mortality. J Trauma Acute Care Surg. 74 (6), 1432-1437 (2013).
- Parks, J. K., Elliott, A. C., Gentilello, L. M., Shafi, S. Systemic hypotension is a late marker of shock after trauma: a validation study of Advanced Trauma Life Support principles in a large national sample. Am. J. Surg. 192 (6), 727-731 (2006).
- Brunauer, A., et al. The arterial blood pressure associated with terminal cardiovascular collapse in critically ill patients: a retrospective cohort study. Crit Care. 18 (6), 719 (2014).
- Hinojosa-Laborde, C., et al. Validation of lower body negative pressure as an experiomental model of hemorrhage. J. Appl. Physiol. 116, 406-415 (2014).
- Martina, J. R., et al. Noninvasive continuous arterial blood pressure monitoring with Nexfin(R). Anesthesiology. 116 (5), 1092-1103 (2012).
- Imholz, B. P., Wieling, W., Langewouters, G. J., van Montfrans, G. A. Continuous finger arterial pressure: utility in the cardiovascular laboratory. Clin. Auton. Res. 1 (1), 43-53 (1991).
- Imholz, B. P. M., Wieling, W., van Montfrans, G. A., Wesseling, K. H. Fifteen years experience with finger arterial pressure monitoring: assessment of technology. Cardiovasc. Res. 38, 605-616 (1998).
- Roelandt, R. . Finger pressure reference guide. , (2005).
- Harms, M. P. M., et al. Continuous stroke volume monitoring by modelling flow from non-invasive measurement of arterial pressure in humans under orthostatic stress. Clin. Sci. 97, 291-301 (1999).
- Leonetti, P., et al. Stroke volume monitored by modeling flow from finger arterial pressure waves mirrors blood volume withdrawn by phlebotomy. Clin. Auton. Res. 14 (3), 176-181 (2004).
- Convertino, V. A., Grudic, G., Mulligan, J., Moulton, S. Estimation of individual-specific progression to impending cardiovascular instability using arterial waveforms. J. Appl. Physiol(Bethesda, Md :1985). 115 (8), 1196-1202 (2013).
- Convertino, V. A., et al. Individual-specific, beat-to-beat trending of significant human blood loss: the compensatory reserve. Shock. 44 (Supplement 1), 27-32 (2015).
- Cooke, W. H., Ryan, K. L., Convertino, V. A. Lower body negative pressure as a model to study progression to acute hemorrhagic shock in humans. J. Appl. Physiol. 96, 1249-1261 (2004).
- Convertino, V. A., et al. Inspiratory resistance maintains arterial pressure during central hypovolemia: implications for treatment of patients with severe hemorrhage. Crit Care Med. 35 (4), 1145-1152 (2007).
- Carter, R., Hinojosa-Laborde, C., Convertino, V. A. Variability in integration of mechanisms associated with high tolerance to progressive reductions in central blood volume: the compensatory reserve. Physiol Reports. 4 (1), (2016).
- Convertino, V. A., Sather, T. M. Vasoactive neuroendocrine responses associated with tolerance to lower body negative pressure in humans. Clin. Physiol. 20, 177-184 (2000).
- Convertino, V. A., et al. Use of advanced machine-learning techniques for noninvasive monitoring of hemorrhage. J. Trauma. 71 (1 Suppl), S25-S32 (2011).
- Convertino, V. A., Rickards, C. A., Ryan, K. L. Autonomic mechanisms associated with heart rate and vasoconstrictor reserves. Clin. Auton. Res. 22, 123-130 (2012).
- Rickards, C. A., Ryan, K. L., Cooke, W. H., Convertino, V. A. Tolerance to central hypovolemia: the influence of oscillations in arterial pressure and cerebral blood velocity. J. Appl. Physiol. 111 (4), 1048-1058 (2011).
- Johnson, B. D., et al. Reductions in central venous pressure by lower body negative pressure of blood loss elicit similar hemodynamic responses. J. Appl. Physiol. 117, 131-141 (2014).
- van Helmond, N., et al. Coagulation Changes during Lower Body Negative Pressure and Blood Loss in Humans. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 309, H1591-H1597 (2015).
- Gerhardt, R., Berry, J., Blackbourne, L. Analysis of life-saving interventions performed by out-of-hospital combat medical personnel. J. Trauma. 71, S109-S113 (2011).
- Pinsky, M. R. Hemodynamic evaluation and monitoring in the ICU. Chest. 132 (6), 2020-2029 (2007).
- Rivers, E., et al. Early goal-directed therapy in the treatment of severe sepsis and septic shock. N.Engl.J.Med. , 1368-1377 (2001).
- Rivers, E. P., et al. The influence of early hemodynamic optimization on biomarker patterns of severe sepsis and septic shock. Crit Care Med. 35 (9), 2016-2024 (2007).
- Rivers, E. P., Coba, V., Whitmill, M. Early goal-directed therapy in severe sepsis and septic shock: a contemporary review of the literature. Curr Opin Anaesthesiol. 21 (2), 128-140 (2008).
- Cap, A. P., Spinella, P. C., Borgman, M. A., Blackbourne, L. H., Perkins, J. G. Timing and location of blood product transfusion and outcomes in massively transfused combat casualties. J. Trauma. 73, S89-S94 (2012).
- Spinella, P. C., Perkins, J. G., Grathwohl, K., Beekley, A., Holcomb, J. B. Warm fresh whole blood is independently associated iwth improved survival for patients with combat-related traumatic injuries. J. Trauma. 66, S69-S76 (2009).
- Kragh, J., et al. Survival with emergency tourniquet use to stop bleeding in major limb trauma. Ann Surgery. 249 (1), 1-7 (2009).
- Chung, K. K., et al. Continous renal replacement therapy improves survival in severly burned military casualties with acute kidney injury. J. Trauma. 64, S179-S187 (2008).
- Stewart, C. L., et al. The compensatory reserve for early and accurate prediction of hemodynamic compromise: case studies for clinical utility in acute care and physical performance. J Special Op. Med. 16, 6-13 (2016).
