Summary

Standardiserad modell av ventrikulärt förmaksflimmer och avancerad hjärtlivsstöd i svin

Published: January 30, 2020
doi:

Summary

Hjärt-lungräddning och defibrillation är de enda effektiva terapeutiska alternativ under hjärtstillestånd orsakas av ventrikulärt förmaksflimmer. Denna modell presenterar en standardiserad regim för att inducera, bedöma och behandla detta fysiologiska tillstånd i en svin modell, vilket ger en klinisk strategi med olika möjligheter till datainsamling och analys.

Abstract

Hjärt-lungräddning efter hjärtstillestånd, oberoende av dess ursprung, är en regelbundet stött på medicinsk nödsituation på sjukhus samt prekliniska inställningar. Prospektiva randomiserade studier hos mänskliga ämnen är svåra att utforma och etiskt tvetydiga, vilket resulterar i en brist på evidensbaserade behandlingar. Den modell som presenteras i denna rapport representerar en av de vanligaste orsakerna till hjärtstillestånd, ventrikulärt förmaksflimmer, i en standardiserad miljö i en stor djurmodell. Detta möjliggör reproducerbara observationer och olika terapeutiska ingrepp under kliniskt korrekta förhållanden, vilket underlättar generering av bättre bevis och så småningom potentialen för förbättrad medicinsk behandling.

Introduction

Hjärtstillestånd och hjärt-lungräddning (HLR) regelbundet stöter på medicinska nödsituationer på sjukhusavdelningar samt prekliniska akut leverantör scenarier1,2. Även om det har gjorts omfattande ansträngningar för att karakterisera den optimala behandlingen för denna situation3,4,5,6, internationella riktlinjer och expertrekommendationer (t.ex. ERC och ILCOR) brukar förlita sig på låggradig agens på grund av bristen på prospektiva randomiserade studier3,4,5,7,8,9. Detta beror delvis på uppenbara etiska reservationer om randomiserade återupplivning protokoll i mänskliga prövningar10. Detta kan dock också peka på en brist på strikt protokoll efterlevnad när de konfronteras med en livshotande och stressande situation11,12. Det protokoll som presenteras i denna rapport syftar till att ge en standardiserad återupplivningsmodell i en realistisk klinisk miljö, som genererar värdefulla, prospektiva data samtidigt som de är så giltiga och korrekta som möjligt utan att behöva människor. Den följer gemensamma återupplivningsriktlinjer, kan enkelt tillämpas och gör det möjligt för forskare att undersöka och karakterisera olika aspekter och interventioner i en kritisk men kontrollerad miljö. Detta kommer att leda till 1) en bättre förståelse av de patologiska mekanismer som ligger till grund för hjärtstillestånd och ventrikulärt förmaksflimmer och 2) högre kvalitet bevis för att optimera behandlingsalternativ och öka överlevnaden.

Protocol

Experimenten i detta protokoll godkändes av den statliga och institutionella djurvårdskommittén (Landesuntersuchungsamt Rheinland-Pfalz, Koblenz, Tyskland; Ordförande: Dr Silvia Eisch-Wolf; godkännandenr. G16-1-042). Experimenten utfördes i enlighet med ARRIVE-riktlinjerna. Sju anestesierade hansvin(sus scrofa domestica)med en genomsnittlig vikt på 30 ± 2 kg och 12-16 veckor i ålder ingick i protokollet. 1. Anestesi, intubation och mekanisk ventilation13,</sup…

Representative Results

Hjärtstillestånd orsakades av sju grisar. Återlämnande av spontan cirkulation efter HLR uppnåddes i fyra svin (57%) med ett medelvärde på 3 ± 1 biphasiska defibrillationer. Friska och adekvat aestesierade grisar bör stanna i supine position utan frossa och tecken på agitation under hela experimentet. Genomsnittligt arteriellt blodtryck bör inte sjunka under 50 mmHg innan fibrillationpåbörjas 18. För optimala resultat kan blodgasanalyser utföras och a…

Discussion

Några viktiga tekniska frågor om anestesi i en svinmodell har tidigare beskrivits av vår grupp13,14. Dessa inkluderar strikt undvikande av stress och onödig smärta för djuren, eventuella anatomiska problem under luftvägarna förvaltning, och särskilda personalkrav19.

Dessutom lyftes fördelarna med ultraljudsstyrd kateterisering fram tidigare och är fortfarande det bästa sättet att förhindra vaskulä…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Författarna vill tacka Dagmar Dirvonskis för utmärkt teknisksupport.

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

Referências

  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/pt/60707?article_type=t

Play Video

Citar este artigo
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