Hemorragische shock is een ernstige complicatie bij ernstig gewonde patiënten, wat leidt tot levensbedreigende zuurstof ondervoeding. We presenteren een gestandaardiseerde methode voor het induceren van hemorragische shock via bloed terugtrekking bij varkens die wordt geleid door hemodynamiek en microcirculatoire cerebrale oxygenatie.
Hemorragische shock behoort tot de belangrijkste redenen voor ernstige letsel-gerelateerde dood. Het verlies van circulatoire volume en zuurstofdragers kan leiden tot een onvoldoende zuurstoftoevoer en onomkeerbaar orgaan falen. De hersenen oefent slechts beperkte compensatie capaciteiten uit en is met name een hoog risico op ernstige hypoxische schade. Dit artikel demonstreert de reproduceerbare inductie van levensbedreigende hemorragische Shock in een varkens model door middel van berekende bloed terugtrekking. We titreren shock inductie geleid door near-infraroodspectroscopie en uitgebreide hemodynamische monitoring om systemische bloedsomloop falen, evenals cerebrale microcirculatoire zuurstofdepletie weer te geven. In vergelijking met soortgelijke modellen die zich voornamelijk richten op vooraf gedefinieerde verwijderings volumes voor Shock inductie, wijst deze aanpak op een titratie door middel van het resulterende falen van de macro-en microcirculatie.
Massale bloedverlies is een van de belangrijkste oorzaken van letsel-gerelateerde sterfgevallen1,2,3. Het verlies van de bloedsomloop vloeistof en zuurstof dragers leidt tot hemodynamische mislukking en ernstige zuurstof ondervoeding en kan leiden tot onomkeerbaar orgaan falen en overlijden. Het prioriteitsniveau van shock wordt beïnvloed door extra factoren zoals hypothermie, coagulopathie en acidose4. Met name de hersenen, maar ook de nieren gebrek aan compensatie capaciteit als gevolg van hoge zuurstofbehoefte en de incapaciteit van adequate anaerobe energieopwekking5,6. Voor therapeutische doeleinden is snelle en onmiddellijke actie van cruciaal belang. In de klinische praktijk is vloeistof reanimatie met een gebalanceerde elektrolytoplossing de eerste optie voor behandeling, gevolgd door de toediening van rode bloedcel concentraten en vers bevroren plasma. Trombocyten concentraten, catecholamines, en de optimalisering van de coagulatie en de zuur-base status ondersteunen de therapie om normale fysiologische omstandigheden na aanhoudende trauma te herwinnen. Dit concept richt zich op het herstel van de hemodynamiek en de macro circulatie. Verschillende studies, echter, tonen aan dat de microcirculatoire perfusie niet gelijktijdig met de macro circulatie herstelt. Vooral, cerebrale perfusie blijft aangetast en verdere zuurstof ondervoeding kan voorkomen7,8.
Het gebruik van diermodellen stelt wetenschappers in staat om nieuwe of experimentele strategieën te ontwikkelen. De vergelijkbare anatomie, homologie, en fysiologie van varkens en mensen maken conclusies over specifieke pathologische factoren mogelijk. Beide soorten hebben een soortgelijk metabolisch systeem en reageren op farmacologische behandelingen. Dit is een groot voordeel in vergelijking met kleine diermodellen waarbij verschillen in bloed volume, hemodynamiek en algemene fysiologie het bijna onmogelijk maken om een klinisch scenario9na te bootsen. Bovendien kunnen geautoriseerde medische apparatuur en verbruiksartikelen gemakkelijk worden gebruikt in varkens modellen. Bovendien is het gemakkelijk mogelijk om varkens te krijgen van commerciële leveranciers, die een hoge diversiteit aan genetica en fenotypes mogelijk maakt en kostenreducerende10is. Het model van bloed terugtrekking via het vat cannulatie is heel gebruikelijk11,12,13,14,15.
In deze studie, we breiden het concept van hemorrhagische shock inductie via arteriële bloed terugtrekking met een exacte titratie van hemodynamische falen en cerebrale oxygenatie stoornis. Hemorragische shock wordt bereikt als de cardiale index en de gemiddelde arteriële druk daalt onder 40% van de baselinewaarde, waarvan is aangetoond dat het een aanzienlijke verslechtering van de cerebrale regionale oxygenatie verzadiging8. Pulse contour cardiale output (PiCCO) meting wordt gebruikt voor continue hemodynamische monitoring. Ten eerste moet het systeem worden gekalibreerd door transpulmonaire thermodilution, waarmee de berekening van de cardiale index van het extravasculaire Long watergehalte en het mondiale eind diastolische volume mogelijk wordt. Vervolgens wordt de continue cardiale index berekend door puls contour analyse en biedt ook dynamische voorladen parameters zoals pulsdruk en beroerte volume variatie.
Deze techniek is goed vastgesteld in klinische en experimentele instellingen. Near-Infrared spectroscopie (NIRS) is een klinisch en experimenteel vastgestelde methode om veranderingen in cerebrale zuurstoftoevoer in real-time te monitoren. Zelf-aanhankende sensoren zijn bevestigd aan de linker en rechter voorhoofd en bereken de cerebrale oxygenatie niet-invasief in de cerebrale frontale cortex. Twee golflengten van infraroodlicht (700 en 900 nm) worden uitgezonden en gedetecteerd door de sensoren na te zijn gereflecteerd uit het cortex-weefsel. Om het cerebrale zuurstofgehalte te beoordelen, worden bijdragen van arteriële en veneuze bloed berekend in 1:3 relaties en bijgewerkt in 5 s intervallen. De gevoeligheid in diepte van 1-4 cm is exponentieel afneemt en wordt beïnvloed door het gepenetreerde weefsel (bijv. huid en botten), hoewel de schedel doorschijnend is tot infraroodlicht. De techniek vergemakkelijkt snelle therapeutische acties om patiënten te voorkomen van ongunstige uitkomsten zoals Delirium of hypoxische hersenletsel en dient als de doelparameter in geval van verminderde cardiale output16,17. De combinatie van beide technieken tijdens experimentele schok zorgt voor een exacte titratie van de macro circulatie, evenals cerebrale microcirculatoire stoornis, om dit levensbedreigende voorval te bestuderen.
Het protocol beschrijft een methode van inducerende hemorragische shock via gecontroleerde arteriële bloeding bij varkens die wordt geleid door systemische hemodynamiek, evenals door cerebrale microcirculatoire stoornis. Schok condities werden bereikt door een berekende bloed opname van 25-35 mL kg-1 en bevestigd door de genoemde samenstelling van vervangende parameters die duiden op aanzienlijke cardio-circulatoire insufficiëntie. Indien onbehandeld, deze procedure was dodelijk binnen 2 h in 66% van de dier…
The authors have nothing to disclose.
De auteurs willen Dagmar Dirvonskis bedanken voor haar uitstekende technische ondersteuning.
3-way-stopcock blue | Becton Dickinson Infusion Therapy AB Helsingborg, Sweden | 394602 | Drug administration |
3-way-stopcock red | Becton Dickinson Infusion Therapy AB Helsingborg, Sweden | 394605 | Drug administration/Shock induction |
Atracurium | Hikma Pharma GmbH , Martinsried | AM03AC04* | Anesthesia |
Canula 20 G | Becton Dickinson S.A. Carretera Mequinenza Fraga, Spain | 301300 | Vascular access |
Datex Ohmeda S5 | GE Healthcare Finland Oy, Helsinki, Finland | – | Hemodynamic monitor |
Desinfection | Schülke & Mayr GmbH, Germany | 104802 | Desinfection |
Heidelberger Verlängerung 75CM | Fresenius Kabi Deutschland GmbH | 2873112 | Drug administration/Shock induction |
INVOS 5100C Cerebral | Medtronic PLC, USA | – | Monitore for cerebral regional oxygenation |
INVOS Cerebral/Somatic Oximetry Adult Sensors | Medtronic PLC, USA | 20884521211152 | Monitoring of the cerebral regional oxygenation |
Endotracheal tube | Teleflex Medical Sdn. Bhd, Malaysia | 112482 | Intubation |
Endotracheal tube introducer | Wirutec GmbH, Sulzbach, Germany | 5033062 | Intubation |
Engström Carestation | GE Heathcare, Madison USA | – | Ventilator |
Fentanyl | Janssen-Cilag GmbH, Neuss | AA0014* | Anesthesia |
Gloves | Paul Hartmann, Heidenheim, Germany | 9422131 | Self-protection |
Incetomat-line 150 cm | Fresenius, Kabi GmbH, Bad Homburg, Germany | 9004112 | Drug administration |
Ketamine | Hameln Pharmaceuticals GmbH, Zofingen, Schweiz | AN01AX03* | Sedation |
Laryngoscope | Teleflex Medical Sdn. Bhd, Malaysia | 671067-000020 | Intubation |
Logical pressure monitoring system | Smith- Medical GmbH, Minneapolis, USA | MX9606 | Hemodynamic monitor |
Logicath 7 Fr 3-lumen 30cm | Smith- Medical GmbH, Minneapolis, USA | MXA233x30x70-E | Vascular access/Drug administration |
Masimo Radical 7 | Masimo Corporation, Irvine, USA | – | Hemodynamic monitor |
Mask for ventilating dogs | Henry Schein, Melville, USA | 730-246 | Ventilation |
Original Perfusor syringe 50ml Luer Lock | B.Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany | 8728810F | Drug administration |
PICCO Thermodilution. F5/20CM EW | MAQUET Cardiovascular GmbH, Rastatt, Germany | PV2015L20-A | Hemodynamic monitor |
Percutaneous sheath introducer set 8,5 und 9 Fr, 10 cm with integral haemostasis valve/sideport | Arrow international inc., Reading, USA | AK-07903 | Vascular access/Shock induction |
Perfusor FM Braun | B.Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany | 8713820 | Drug administration |
Potassium chloride | Fresenius, Kabi GmbH, Bad Homburg, Germany | 6178549 | Euthanasia |
Propofol 2% | Fresenius, Kabi GmbH, Bad Homburg, Germany | AN01AX10* | Anesthesia |
Pulse Contour Cardiac Output (PiCCO2) | Pulsion Medical Systems, Feldkirchen, Germany | – | Hemodynamic monitor |
Sonosite Micromaxx Ultrasoundsystem | Fujifilm, Sonosite Bothell, Bothell, USA | – | Vascular access |
Stainless Macintosh Size 4 | Teleflex Medical Sdn. Bhd, Perak, Malaysia | 670000 | Intubation |
Sterofundin | B.Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany | AB05BB01* | balanced electrolyte infusion |
Stresnil 40mg/ml | Lilly Germany GmbH, Wiesbaden, Germany | QN05AD90 | Sedation |
Syringe 10 mL | Becton Dickinson S.A. Carretera Mequinenza Fraga, Spain | 309110 | Drug administration |
Syringe 2 mL | Becton Dickinson S.A. Carretera Mequinenza Fraga, Spain | 300928 | Drug administration |
Syringe 20 mL | Becton Dickinson S.A. Carretera Mequinenza Fraga, Spain | 300296 | Drug administration |
Syringe 5 mL | Becton Dickinson S.A. Carretera Mequinenza Fraga, Spain | 309050 | Drug administration |
venous catheter 22G | B.Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany | 4269110S-01 | Vascular access |
*ATC: Anatomical Therapeutic Chemical / Defined Daily Dose Classification |