Modelo estandarizado de fibrilación ventricular y soporte vital cardíaco avanzado en porcino
Summary
La reanimación cardiopulmonar y la desfibrilación son las únicas opciones terapéuticas eficaces durante el paro cardíaco causado por la fibrilación ventricular. Este modelo presenta un régimen estandarizado para inducir, evaluar y tratar este estado fisiológico en un modelo porcino, proporcionando así un enfoque clínico con diversas oportunidades para la recopilación y análisis de datos.
Abstract
La reanimación cardiopulmonar después de un paro cardíaco, independientemente de su origen, es una emergencia médica regularmente encontrada en hospitales, así como en entornos preclínicos. Los ensayos aleatorios prospectivos en sujetos humanos son difíciles de diseñar y éticamente ambiguos, lo que resulta en la falta de terapias basadas en la evidencia. El modelo presentado en este informe representa una de las causas más comunes de paros cardíacos, la fibrilación ventricular, en un entorno estandarizado en un modelo animal grande. Esto permite observaciones reproducibles y diversas intervenciones terapéuticas en condiciones clínicamente precisas, facilitando así la generación de mejores pruebas y, finalmente, el potencial para un mejor tratamiento médico.
Introduction
El paro cardíaco y la reanimación cardiopulmonar (RCP) se encuentran regularmente en emergencias médicas en las salas de hospitales, así como en los escenarios de los proveedores de emergencias preclínicas1,2. Si bien ha habido grandes esfuerzos para caracterizar el tratamiento óptimo para esta situación3,4,5,6, directrices internacionales y recomendaciones de expertos (por ejemplo, ERC e ILCOR) generalmente se basan en evidencia de bajo grado debido a la falta de ensayos aleatorios prospectivos3,4,5,7,8,9. Esto se debe en parte a las obvias reservas éticas con respecto a los protocolos de reanimación aleatorizados en los ensayos en humanos10. Sin embargo, esto también puede apuntar hacia la falta de estricta adherencia al protocolo cuando se enfrenta a una situación potencialmente mortal y estresante11,12. El protocolo presentado en este informe tiene por objeto proporcionar un modelo de reanimación estandarizado en un entorno clínico realista, que genere datos valiosos y prospectivos, siendo lo más válido y preciso posible sin necesidad de seres humanos. Se adhiere a las pautas comunes de reanimación, se puede aplicar fácilmente y permite a las investigaciones examinar y caracterizar diversos aspectos e intervenciones en un entorno crítico pero controlado. Esto conducirá a 1) una mejor comprensión de los mecanismos patológicos subyacentes a la paro cardíaco y la fibrilación ventricular y 2) evidencia de mayor calidad con el fin de optimizar las opciones de tratamiento y aumentar las tasas de supervivencia.
Protocol
Representative Results
Discussion
Algunos de los principales problemas técnicos relacionados con la anestesia en un modelo porcino han sido descritos previamente por nuestro grupo13,14. Estos incluyen la evitación estricta del estrés y el dolor innecesario para los animales, posibles problemas anatómicos durante el manejo de las vías respiratorias, y requisitos específicos del personal19.
Además, los beneficios del cateterismo guiado por …
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Los autores quieren agradecer a Dagmar Dirvonskis por su excelente apoyo técnico.
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
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Sandroni, C., Nolan, J. ERC 2010 guidelines for adult and pediatric resuscitation: summary of major changes. Minerva Anestesiology. 77 (2), 220-226 (2011).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Rubulotta, F., Rubulotta, G. Cardiopulmonary resuscitation and ethics. Revista Brasileira de Terapia Intensiva. 25 (4), 265-269 (2013).
- 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).
- 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).
- Ziebart, A., et al. Standardized Hemorrhagic Shock Induction Guided by Cerebral Oximetry and Extended Hemodynamic Monitoring in Pigs. Journal of Visualized Experiments. (147), (2019).
- Kamuf, J., et al. Oleic Acid-Injection in Pigs As a Model for Acute Respiratory Distress Syndrome. Journal of Visualized Experiments. (140), (2018).
- 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).
- Mayer, J., Suttner, S. Cardiac output derived from arterial pressure waveform. Current Opinions in Anaesthesiology. 22 (6), 804-808 (2009).
- 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).
- Ruemmler, R., et al. Ultra-low tidal volume ventilation-A novel and effective ventilation strategy during experimental cardiopulmonary resuscitation. Resuscitation. 132, 56-62 (2018).
- Wani, T. M., et al. Upper airway in infants-a computed tomography-based analysis. Paediatric Anaesthesia. 27 (5), 501-505 (2017).
- 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).
- 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).
- 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).
- Ziebart, A., et al. Low tidal volume pressure support versus controlled ventilation in early experimental sepsis in pigs. Respiratory Research. 15, 101 (2014).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Newell, C., Grier, S., Soar, J. Airway and ventilation management during cardiopulmonary resuscitation and after successful resuscitation. Critical Care. 22 (1), 190 (2018).
