Summary

Standardiseret model af ventrikulær fibrillering og avanceret hjerteliv støtte i svin

Published: January 30, 2020
doi:

Summary

Kardiopulmonal genoplivning og defibrillering er de eneste effektive terapeutiske muligheder under hjertestop forårsaget af ventrikelflimmer. Denne model præsenterer en standardiseret regime til at fremkalde, vurdere og behandle denne fysiologiske tilstand i en svinemodel, hvilket giver en klinisk tilgang med forskellige muligheder for dataindsamling og analyse.

Abstract

Kardiopulmonal genoplivning efter hjertestop, uafhængigt af dens oprindelse, er en regelmæssigt stødt på medicinsk nødsituation på hospitaler samt prækliniske indstillinger. Prospektive randomiserede forsøg med mennesker er vanskelige at designe og etisk tvetydige, hvilket resulterer i en mangel på evidensbaserede behandlinger. Den model, der præsenteres i denne betænkning, er en af de mest almindelige årsager til hjertestop, ventrikelflimmer, i en standardiseret indstilling i en stor dyremodel. Dette giver mulighed for reproducerbare observationer og forskellige terapeutiske indgreb under klinisk nøjagtige forhold, hvilket letter genereringen af bedre dokumentation og i sidste ende potentialet for forbedret medicinsk behandling.

Introduction

Hjertestop og kardiopulmonal genoplivning (CPR) er regelmæssigt stødt på medicinske nødsituationer på hospitalsafdelinger samt prækliniske akutudbyder scenarier1,2. Selv om der har været en omfattende indsats for at karakterisere den optimale behandling af denne situation3,4,5,6, internationale retningslinjer og ekspertanbefalinger (f.eks. erC og ILCOR) normalt afhængige af lav kvalitet beviser på grund af manglen på potentielle randomiserede forsøg3,4,5,7,8,9. Dette skyldes til dels åbenlyse etiske forbehold med hensyn til randomiserede genoplivningsprotokoller i humane forsøg10. Dette kan dog også pege på en mangel på streng protokoloverholdelse, når de konfronteres med en livstruende og stressende situation11,12. Protokollen præsenteres i denne rapport har til formål at give en standardiseret genoplivning model i en realistisk klinisk indstilling, som genererer værdifulde, potentielle data og samtidig være så gyldig og præcis som muligt uden behov for forsøgspersoner. Det overholder fælles genoplivning retningslinjer, kan nemt anvendes, og gør det muligt for forsker at undersøge og karakterisere forskellige aspekter og interventioner i en kritisk, men kontrolleret indstilling. Dette vil føre til 1) en bedre forståelse af de patologiske mekanismer, der ligger til grund for hjertestop og ventrikelflimmer og 2) højere kvalitet beviser for at optimere behandlingsmuligheder og øge overlevelsesraten.

Protocol

Forsøgene i denne protokol blev godkendt af statens og Det Institutionelle Dyreplejeudvalg (Landesuntersuchungsamt Rheinland-Pfalz, Koblenz, Tyskland; Formand: Dr. Silvia Eisch-Wolf; godkendelse nr. G16-1-042). Forsøgene blev udført i overensstemmelse med ARRIVE’s retningslinjer. Syv bestøvede hansvin (sus scrofa domestica) med en gennemsnitsvægt på 30 ± 2 kg og 12-16 uger i alderen blev medtaget i protokollen. 1. Anæstesi, intubation, og mekanisk ventilation13…

Representative Results

Hjertestop blev induceret hos syv svin. Tilbagevenden af spontan cirkulation efter HLR blev opnået hos fire svin (57 %) med et gennemsnit på 3 ± 1 bipaiske defibrilleringer. Sunde og tilstrækkeligt besmittede svin bør forblive i supine position uden kulderystelser og tegn på agitation i hele forsøget. Gennemsnitligarteriel blodtryk bør ikke falde til under 50 mmHg før påbegyndelse af fibrillering18. For at opnå optimale resultater kan der udføres analys…

Discussion

Nogle vigtige tekniske spørgsmål vedrørende anæstesi i en svinemodel er tidligere blevet beskrevet af vores gruppe13,14. Disse omfatter streng undgåelse af stress og unødvendigsmerte for dyrene, mulige anatomiske problemer under luftvejsstyring og specifikke personalekrav19.

Derudover blev fordelene ved ultralydstyret kateterisering fremhævet tidligere og er fortsat den foretrukne tilgang til at forhindre…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Forfatterne vil gerne takke Dagmar Dirvonskis for fremragende teknisk support.

Materials

1 M- Kaliumchlorid-Lösung 7,46% 20ml Fresenius, Kabi Deutschland GmbH potassium chloride
Arterenol 1mg/ml 25 ml Sanofi- Aventis, Seutschland GmbH norepinephrine
Atracurium Hikma 50mg/5ml Hikma Pharma GmbH, Martinsried atracurium
BD Discardit II Spritze 2,5,10,20 ml Becton Dickinson S.A. Carretera Mequinenza Fraga, Spain syringe
BD Luer Connecta Becton Dickinson Infusion Therapy AB Helsingborg, Schweden 3-way-stopcock
BD Microlance 3 20 G Becton Dickinson S.A. Carretera Mequinenza Fraga, Spain canula
CorPatch Easy Electrodes CorPuls, Kaufering, Germany defibrillator electrodes
Corpuls 3 Corpuls, Kaufering, Germany defibrillator
Datex Ohmeda S5 GE Healthcare Finland Oy, Helsinki, Finland hemodynamic monitor
Engström Carestation GE Heathcare, Madison USA ventilator
Fentanyl-Janssen 0,05mg/ml Janssen-Cilag GmbH, Neuss fentanyl
Führungsstab, Durchmesser 4.3 Rüsch endotracheal tube introducer
Incetomat-line 150 cm Fresenius, Kabi Deutschland GmbH perfusorline
Ketamin-Hameln 50mg/ml Hameln Pharmaceuticals GmbH ketamine
laryngoscope Rüsch laryngoscope
logicath 7 Fr 3-lumen 30cm lang Smith- Medical Deutschland GmbH central venous catheter
LUCAS-2 Physio-Control/Stryker, Redmond, WA, USA chest compression device
Masimo Radical 7 Masimo Corporation Irvine, Ca 92618 USA periphereal oxygen saturation
Neofox Oxygen sensor 300 micron fiber Ocean optics Largo, FL USA ultrafast pO2-measurements
Ölsäure reinst Ph. Eur NF C18H34O2 M0282,47g/mol Dichte 0,9 Applichem GmbH Darmstadt, Deutschland oleic acid
Original Perfusor syringe 50ml Luer Lock B.Braun Melsungen AG, Germany perfusorsyringe
Osypka pace, 110 cm Osypka Medical GmbH, Rheinfelden-Herten, Germany Pacing/fibrillation catheter
PA-Katheter Swan Ganz 7,5 Fr 110cm Edwards Lifesciences LLC, Irvine CA, USA PAC
Percutaneous sheath introducer set 8,5 und 9 Fr, 10 cm with integral haemostasis valve/sideport Arrow international inc. Reading, PA, USA introducer sheath
Perfusor FM Braun B.Braun Melsungen AG, Germany syringe pump
Propofol 2% 20mg/ml (50ml flasks) Fresenius, Kabi Deutschland GmbH propofol
Radifocus Introducer II, 5-8 Fr Terumo Corporation Tokio, Japan introducer sheath
Rüschelit Super Safety Clear >ID 6/ 6,5 /7,0 mm Teleflex Medical Sdn. Bhd, Malaysia endotracheal tube
Seldinger Nadel mit Fixierflügel Smith- Medical Deutschland GmbH seldinger canula
Sonosite Micromaxx Ultrasoundsystem Sonosite Bothell, WA, USA ultrasound
Stainless Macintosh Größe 4 Welsch Allyn69604 blade for laryngoscope
Stresnil 40mg/ml Lilly Deutschland GmbH, Abteilung Elanco Animal Health azaperone
Vasofix Safety 22G-16G B.Braun Melsungen AG, Germany venous catheter
Voltcraft Model 8202 Voltcraft, Hirschau, Germany oscilloscope/function generator

References

  1. Grasner, J. T., et al. EuReCa ONE-27 Nations, ONE Europe, ONE Registry: A prospective one month analysis of out-of-hospital cardiac arrest outcomes in 27 countries in Europe. Resuscitation. 105, 188-195 (2016).
  2. Raffee, L. A., et al. Incidence, Characteristics, and Survival Trend of Cardiopulmonary Resuscitation Following In-hospital Compared to Out-of-hospital Cardiac Arrest in Northern Jordan. Indian Journal of Critical Care Medicine. 21 (7), 436-441 (2017).
  3. Brooks, S. C., et al. Part 6: Alternative Techniques and Ancillary Devices for Cardiopulmonary Resuscitation: 2015 American Heart Association Guidelines Update for Cardiopulmonary Resuscitation and Emergency Cardiovascular Care. Circulation. 132 (18 Suppl 2), S436-S443 (2015).
  4. Callaway, C. W., et al. Part 4: Advanced Life Support: 2015 International Consensus on Cardiopulmonary Resuscitation and Emergency Cardiovascular Care Science With Treatment Recommendations. Circulation. 132 (16 Suppl 1), S84-S145 (2015).
  5. Sandroni, C., Nolan, J. ERC 2010 guidelines for adult and pediatric resuscitation: summary of major changes. Minerva Anestesiology. 77 (2), 220-226 (2011).
  6. Tanaka, H., et al. Modifiable Factors Associated With Survival After Out-of-Hospital Cardiac Arrest in the Pan-Asian Resuscitation Outcomes Study. Annals of Emergency Medicine. , (2017).
  7. Kleinman, M. E., et al. Part 5: Adult Basic Life Support and Cardiopulmonary Resuscitation Quality: 2015 American Heart Association Guidelines Update for Cardiopulmonary Resuscitation and Emergency Cardiovascular Care. Circulation. 132 (18 Suppl 2), S414-S435 (2015).
  8. Link, M. S., et al. Part 7: Adult Advanced Cardiovascular Life Support: 2015 American Heart Association Guidelines Update for Cardiopulmonary Resuscitation and Emergency Cardiovascular Care. Circulation. 132 (18 Suppl 2), S444-S464 (2015).
  9. Olasveengen, T. M., et al. 2017 International Consensus on Cardiopulmonary Resuscitation and Emergency Cardiovascular Care Science With Treatment Recommendations Summary. Circulation. 136 (23), e424-e440 (2017).
  10. Rubulotta, F., Rubulotta, G. Cardiopulmonary resuscitation and ethics. Revista Brasileira de Terapia Intensiva. 25 (4), 265-269 (2013).
  11. McInnes, A. D., et al. The first quantitative report of ventilation rate during in-hospital resuscitation of older children and adolescents. Resuscitation. 82 (8), 1025-1029 (2011).
  12. Maertens, V. L., et al. Patients with cardiac arrest are ventilated two times faster than guidelines recommend: an observational prehospital study using tracheal pressure measurement. Resuscitation. 84 (7), 921-926 (2013).
  13. Ziebart, A., et al. Standardized Hemorrhagic Shock Induction Guided by Cerebral Oximetry and Extended Hemodynamic Monitoring in Pigs. Journal of Visualized Experiments. (147), (2019).
  14. Kamuf, J., et al. Oleic Acid-Injection in Pigs As a Model for Acute Respiratory Distress Syndrome. Journal of Visualized Experiments. (140), (2018).
  15. Weiner, M. M., Geldard, P., Mittnacht, A. J. Ultrasound-guided vascular access: a comprehensive review. Journal of Cardiothoracic and Vascular Anesthesiology. 27 (2), 345-360 (2013).
  16. Mayer, J., Suttner, S. Cardiac output derived from arterial pressure waveform. Current Opinions in Anaesthesiology. 22 (6), 804-808 (2009).
  17. Hartmann, E. K., et al. Ventilation/perfusion ratios measured by multiple inert gas elimination during experimental cardiopulmonary resuscitation. Acta Anaesthesiologica Scandanivica. 58 (8), 1032-1039 (2014).
  18. Ruemmler, R., et al. Ultra-low tidal volume ventilation-A novel and effective ventilation strategy during experimental cardiopulmonary resuscitation. Resuscitation. 132, 56-62 (2018).
  19. Wani, T. M., et al. Upper airway in infants-a computed tomography-based analysis. Paediatric Anaesthesia. 27 (5), 501-505 (2017).
  20. Tuna Katircibasi, M., et al. Comparison of Ultrasound Guidance and Conventional Method for Common Femoral Artery Cannulation: A Prospective Study of 939 Patients. Acta Cardiol Sin. 34 (5), 394-398 (2018).
  21. Hartmann, E. K., et al. Correlation of thermodilution-derived extravascular lung water and ventilation/perfusion-compartments in a porcine model. Intensive Care Medicine. 39 (7), 1313-1317 (2013).
  22. Hartmann, E. K., et al. An inhaled tumor necrosis factor-alpha-derived TIP peptide improves the pulmonary function in experimental lung injury. Acta Anaesthesiol Scand. 57 (3), 334-341 (2013).
  23. Ziebart, A., et al. Low tidal volume pressure support versus controlled ventilation in early experimental sepsis in pigs. Respiratory Research. 15, 101 (2014).
  24. Tan, D., et al. Duration of cardiac arrest requires different ventilation volumes during cardiopulmonary resuscitation in a pig model. Journal of Clinical Monitoring and Computing. , (2019).
  25. Kill, C., et al. Mechanical ventilation during cardiopulmonary resuscitation with intermittent positive-pressure ventilation, bilevel ventilation, or chest compression synchronized ventilation in a pig model. Critical Care Medicine. 42 (2), e89-e95 (2014).
  26. Speer, T., et al. Mechanical Ventilation During Resuscitation: How Manual Chest Compressions Affect a Ventilator’s Function. Advances in Therapy. 34 (10), 2333-2344 (2017).
  27. Kill, C., et al. Chest Compression Synchronized Ventilation versus Intermitted Positive Pressure Ventilation during Cardiopulmonary Resuscitation in a Pig Model. PLoS ONE. 10 (5), e0127759 (2015).
  28. Newell, C., Grier, S., Soar, J. Airway and ventilation management during cardiopulmonary resuscitation and after successful resuscitation. Critical Care. 22 (1), 190 (2018).
check_url/fr/60707?article_type=t

Play Video

Citer Cet Article
Ruemmler, R., Ziebart, A., Garcia-Bardon, A., Kamuf, J., Hartmann, E. K. Standardized Model of Ventricular Fibrillation and Advanced Cardiac Life Support in Swine. J. Vis. Exp. (155), e60707, doi:10.3791/60707 (2020).

View Video