Summary
Lo scopo di questo protocollo è quello di dimostrare le tecniche per misurare le risposte compensative per ridurre il volume del sangue centrale utilizzando parte inferiore del corpo a pressione negativa come modello sperimentale non invasivo di emorragia umana che può essere utilizzato per quantificare il totale integrazione di meccanismi di compensazione per i disavanzi volume del sangue negli esseri umani .
Abstract
L'emorragia è la causa principale di decessi legati al trauma, in parte perché la diagnosi precoce della gravità della perdita di sangue è difficile. La valutazione dei pazienti con emorragie è difficile perché attuali strumenti clinici forniscono misure di segni vitali che rimangono stabili durante le prime fasi di sanguinamento a causa di meccanismi di compensazione. Di conseguenza, vi è la necessità di comprendere e misurare la totale integrazione di meccanismi che compensano ridotto volume di sangue circolante e come questi cambiano nel corso emorragia progressiva. Riserva del corpo per compensare la riduzione del volume del sangue circolante è chiamata la 'riserva di compensazione'. La riserva di compensazione può essere accuratamente valutata con misurazioni in tempo reale delle variazioni delle caratteristiche della forma d'onda arteriosa misurati con l'uso di un computer ad alta potenza. Lower Body pressione negativa (LBNP) è stato dimostrato per simulare molte delle risposte fisiologiche nell'uomo associati con emorragia,e viene utilizzato per studiare la risposta compensatoria per emorragia. Lo scopo di questo studio è quello di dimostrare come compensativo riserva viene valutata durante progressive riduzioni nel volume del sangue centrale con LBNP come una simulazione di emorragia.
Introduction
La funzione più importante del sistema cardiovascolare è il controllo di adeguata perfusione (flusso di sangue e la consegna di ossigeno) a tutti i tessuti del corpo attraverso regolazione omeostatica della pressione arteriosa. Vari meccanismi di compensazione (ad esempio, sistema nervoso autonomo, la frequenza cardiaca e della contrattilità, il ritorno venoso, la vasocostrizione, la respirazione) contribuiscono a mantenere i normali livelli fisiologici di ossigeno nei tessuti. 1, la riduzione volume di sangue circolante, come quelle causate da emorragia può compromettere la capacità di meccanismi compensatori cardiovascolari e, in definitiva portare a bassa pressione arteriosa del sangue, grave ipossia tissutale, e shock circolatorio che può essere fatale.
Shock circolatorio causato da una grave emorragia (ad esempio, shock emorragico) è una delle principali cause di morte a causa di un trauma. 2 Uno degli aspetti più impegnativi della prevenzione di un paziente di sviluppare shock è la nostraincapacità di riconoscere il suo esordio precoce. Valutazione precoce ed accurata della progressione verso lo sviluppo di shock è attualmente limitata in clinica con tecnologie (ad esempio, monitor medici) che forniscono misurazioni dei segni vitali che cambiano molto poco nelle prime fasi di perdita di sangue a causa di numerosi compensativo del corpo meccanismi di regolazione della pressione sanguigna. 3-6 come tale, la capacità di misurare la somma totale di riserva del corpo per compensare la perdita di sangue rappresenta la riflessione più accurata dello stato perfusione tissutale e il rischio di sviluppare shock. 1 tale riserva è chiamato . riserva compensativo che può essere valutata con precisione per misurazioni in tempo reale dei cambiamenti nelle caratteristiche della forma d'onda arteriosa 1 l'esaurimento della riserva di compensazione replica l'instabilità cardiovascolare terminale osservata in pazienti critici con improvvisa insorgenza di ipotensione; una condizione nota come deco emodinamicompensation. 7
Il rapporto tra l'utilizzo del fondo di compensazione e la regolazione della pressione sanguigna durante la perdita di sangue in corso negli esseri umani può essere dimostrato in laboratorio con una serie completa di misurazioni fisiologiche (ad esempio, pressione arteriosa, frequenza cardiaca, sangue arterioso saturazione di ossigeno, la gittata sistolica, gittata cardiaca, la resistenza vascolare, frequenza respiratoria, carattere impulsi, stato mentale, di fine espirazione di CO 2, di ossigeno tissutale) fornito dal monitoraggio fisiologico standard durante continue riduzioni progressive del volume di sangue centrale simile a quelle che si verificano durante l'emorragia. Il volume del sangue centrale ha abbassato può essere indotta in modo non invasivo con aumenti progressivi nella parte inferiore del corpo a pressione negativa (LBNP). 8 Utilizzando questa combinazione di misurazioni fisiologiche e LBNP, la comprensione concettuale di come valutare la capacità del corpo per compensare la riduzione del volume ematico centrale può essere facilmente demonitrati. Questo studio descrive la preparazione prelab, la dimostrazione della risposta compensatoria in relazione ad altre risposte fisiologiche durante emorragia simulato, e la valutazione PostLab dei risultati. Le tecniche sperimentali necessarie per effettuare misure di riserva di compensazione sono dimostrati in un volontario umano.
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Protocol
Prima di qualsiasi procedura umana, il comitato di revisione istituzionale (IRB) deve approvare il protocollo. Il protocollo utilizzato in questo studio è stato approvato dalla US Army Medical Research e Materiel Command IRB. Il protocollo è stato progettato per dimostrare le risposte fisiologiche di compensazione ad una progressiva riduzione del volume del sangue centrale simile a quella vissuta da individui durante emorragia in corso in un ambiente di laboratorio controllato e riproducibile. La temperatura ambiente di laboratorio è controllata a 23 - 25 ° C.
1. Preparazione dell'apparecchiatura
- Accendere attrezzature e dispositivi che richiedono warm-up e la calibrazione.
NOTA: apparecchi e dispositivi includono un sistema di acquisizione dati per la registrazione dei dati a 1 Hz; due dispositivi separati che forniscono non invasivi, misurazioni continue delle brachiale della pressione sanguigna arteriosa e della saturazione dell'ossigeno arterioso (SpO2) utilizzando due sensori gemelli fotopletismografia dito infrarossi separati 9-11; un capnograph per la misura di fine espirazione di CO 2 e la frequenza respiratoria; e un pulsossimetro dito per acquisire periferici forme d'onda pulsatile arteriosi per la misura compensativa Reserve. - Sincronizzare tutti gli strumenti con orologi interni regolando il timestamp su ogni strumento per abbinare un master clock laboratorio che verrà utilizzato per segnare il tempo durante l'esperimento.
2. Fatte salve Preparazione
- Istruire il soggetto al fine di evitare la caffeina, l'alcool, e faticoso esercizio 24 ore prima del test, e di evitare di mangiare almeno 2 ore prima del protocollo nel caso in cui scompenso emodinamico induce nausea.
- Prima di iniziare il protocollo, hanno il medico di eseguire un esame di screening medico per assicurare il soggetto soddisfa i requisiti minimi di salute, e garantisce l'assenza di criteri di esclusione (uso di nicotina, ipertensione, disfunzione autonomica, o storia di episodi sincopali). Dal momento che la gravidanza è un criterio di esclusione perpartecipazione, richiede ai partecipanti di sesso femminile di fare un test di gravidanza di serie il giorno dello studio.
NOTA: Per la sicurezza del soggetto, il medico studio è certificato supporto vitale avanzato, ed è presente durante lo studio. Un completamente attrezzata 'incidente della spesa' è immediatamente disponibile per sostenere il soggetto delle vie aeree, la respirazione e la circolazione in caso di perdita di coscienza o un'aritmia cardiaca acuta che si svolgono durante la procedura LBNP. - Informare il soggetto in merito alla procedura, e di ottenere il consenso scritto per partecipare allo studio.
NOTA: Spiegare al soggetto che l'obiettivo dello studio è quello di applicare LBNP fino alla comparsa di scompenso cardiovascolare (presincope). Spiega che vi sono parametri cardiovascolari che definiscono questo punto, e LBNP saranno terminati quando si osservano questi parametri cardiovascolari. Informare il soggetto che essi possono anche sintomi esperienza tipicamente associato con presincope durante la proce LBNPDure. Istruire il soggetto di notificare l'investigatore, se questi sintomi si verificano e LBNP saranno immediatamente essere terminati. - Posizionare la gonna in neoprene LBNP sull'argomento. Assicurarsi che la gonna è aderente intorno alla vita e il tronco in modo da creare una tenuta ermetica.
- Istruire il soggetto a mettere in posizione supina sul letto della camera LBNP mentre a cavallo di un palo fisso per fissare il busto in posizione durante LBNP. Istruire il soggetto a rilassare il corpo più basso durante l'esposizione LBNP. Fissare il soggetto nella camera LBNP trascinando il letto nella camera e collegamento del pannello esterno neoprene all'apertura della camera per creare una tenuta ermetica.
NOTA: La camera LBNP fornisce la capacità di precisione (entro 0,1 mmHg) controllando la pressione interna da 0 a -100 mmHg manualmente o con un profilo computerizzato. La camera comprende una sella regolabile per fissare la posizione del corpo del soggetto. finestre in plexiglass chiare consentono la visualizzazione di gambe del soggetto.Una scheda cintura regolabile in alluminio permette una tenuta ermetica per essere creato da un pannello esterno neoprene indossato dal soggetto e la camera LBNP a livello della cresta iliaca (Figura 1). - Luogo elettrocardiogramma (ECG) elettrodi a destra e giunti umorali-clavicolare sinistra, ea destra e sinistra costole inferiori (totale di 4) in una configurazione di piombo II modificato (Figura 1) per la misura continua della frequenza cardiaca.
- Posizionare braccia del soggetto sulla braccioli, regolate in modo che le mani sono supportati a livello del cuore. Utilizzando opportuni polsini delle dita dimensioni, effettuare un fotopletismografia dito infrarossi dispositivo sul dito medio destro e sinistro per continuo non invasivo di misurazione battito per battito della pressione arteriosa.
- Fissare i polsini delle dita ai monitor della pressione. Calibrare la dispositivi e sangue record di pressione secondo le istruzioni del produttore. 12 Inserire le informazioni soggetto (età, sesso, HEIGHT, e peso) per abilitare le ipotesi appropriate per il calcolo (stima) della gittata sistolica, gittata cardiaca e la resistenza vascolare periferica dall'algoritmo Modelflow se lo si desidera. 13,14
- Posizionare il pulsossimetro dito sul dito indice destro per la misurazione continua della riserva di compensazione 1,12 (Figura 2).
- Posizionare una cannula nasale sul soggetto e istruire il soggetto di respirare attraverso il naso per assicurare riflessioni sensibili in inspirazione ed espirazione. campionamento dell'aria nasale permetterà al soggetto di parlare liberamente per l'auto-segnalazione dei sintomi in via di sviluppo. Collegare la cannula nasale per il capnografo per la misurazione continua della respirazione e alla fine di CO 2 di marea.
3. Esecuzione del protocollo LBNP
- Avviare la registrazione dei dati facendo clic sul pulsante "Start" sul sistema di acquisizione dati. dati di base record per 5 min. Avviare il primo livello di hypovole centraleMia accendendo il motore di aspirazione e impostando pressione negativa a -15 mmHg, e mantenere questa pressione per 5 min. La figura 3 illustra il protocollo.
- Aumentare la LBNP a -30 mmHg, e mantenere questa pressione per 5 minuti.
- Aumentare la LBNP a -45 mmHg, e mantenere questa pressione per 5 minuti.
- Aumentare la LBNP a -60 mmHg, e mantenere questa pressione per 5 minuti.
- Aumentare la LBNP a -70 mmHg, e mantenere questa pressione per 5 minuti.
- Continuare ad aumentare i livelli di LBNP da -10 mmHg ogni 5 minuti fino alla fine del protocollo (5 min a -100 mmHg LBNP) o il punto di emodinamica scompenso. Terminare il LBNP premendo il pulsante di rilascio della pressione sulla camera LBNP.
NOTA: emodinamico scompenso è identificata da una caduta precipitosa della pressione arteriosa sistolica inferiore a 80 mmHg, o il soggetto segnalazione sintomi presincopale come il grigio-out (perdita della visione a colori), visione a tunnel, sudorazione, nausea o vertigini (Figura 4). - Continuare la registrazione dei dati sul sistema di acquisizione dati per 10 minuti dopo la cessazione delle LBNP (recupero postLBNP).
- Interrompere la registrazione dei dati al termine del periodo di recupero di 10 minuti facendo clic sul pulsante "Stop" sul sistema di acquisizione dati.
- Staccare tutta la strumentazione dal soggetto e rimuovere il soggetto dalla camera LBNP. Chiedere al soggetto di sedersi dopo scendendo dalla piattaforma LBNP per assicurare che siano senza sintomi prima di lasciare il laboratorio. Lo studio è ora completa.
- File di scaricare i dati dal sistema di acquisizione per l'estrazione del compensativa Riserva Index (CRI), pressione arteriosa media (MAP), la frequenza cardiaca, e SpO 2 valori. 1,15,16
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Representative Results
La procedura LBNP provoca una riduzione della pressione dell'aria intorno al torso inferiore e gambe. Dato che questo vuoto è progressivamente aumentata, si sposta il volume di sangue dalla testa e la parte superiore del tronco alla parte inferiore del corpo per creare uno stato di ipovolemia centrale. La progressiva riduzione del volume ematico centrale (cioè, LBNP) produce alterazioni significative nelle caratteristiche della forma d'onda arteriosa misurata con il photoplethysmograph barretta infrarossi (Figura 5). Il compensativa Riserva Index (CRI) è calcolata da l'onda polso arterioso registrato utilizzando un algoritmo di apprendimento macchina unica che analizza i cambiamenti nelle caratteristiche di forma d'onda per calcolare una riserva di compensazione stimata (Figura 6). 1,15,16 Ogni continuo non invasivo photoplethysmograph forma d'onda ( rappresentato come il monitoraggio 'del paziente arteriosa Waveform') è l'ingresso per calcolare una stima di compen di un individuoRiserva Satory (rappresentato come il 'CRI Estimate') sulla base di confronto a un grande 'biblioteca' di forme d'onda di riferimento (rappresentato come il 'Algoritmo Waveform Library') generata da livelli progressivi di ipovolemia centrale.
In questo esperimento, un soggetto è stato esposto al LBNP fino alla comparsa di scompenso emodinamico che si verifica quando il corpo non è più in grado di compensare l'ipovolemia. I valori per la pressione arteriosa media, frequenza cardiaca, SpO 2, e CRI rilevate in tempo (cioè, riduzioni progressive volume ematico centrale causata da livelli di LBNP crescente) sono mostrati in Figura 7. I risultati mostrano esperimento che cambia in media pressione arteriosa, frequenza cardiaca e SpO2 si verificano durante le fasi successive di emorragia (ad esempio,> 15 min nel protocollo per la frequenza cardiaca e> 25 min per la pressione arteriosa media e SpO2) Mentre diminuisce CRI presto e progressivamente in tutte le molteplici fasi di LBNP.
Tolleranza ridotta volume ematico centrale è definito come il tempo dall'inizio dell'esperimento per scompenso. In questo esempio, la tolleranza era circa 27,5 min ad un livello di -70 mmHg LBNP. Sulla base di precedenti esperimenti che sono stati progettati per equiparare l'entità della perdita di sangue vero e proprio con LBNP, 8 la perdita di sangue equivalente che il nostro soggetto è stato in grado di tollerare è stato stimato in circa 1,2 L.
Figura 1:. LBNP camera un soggetto è mostrato in posizione supina sul letto della camera LBNP. La gonna in neoprene intorno alla vita del soggetto viene utilizzato per creare una chiusura ermetica all'interno della camera LBNP. Precedentemente pubblicato in Cooke et al. 17
Figura 2:. Compensativa dispositivo di monitoraggio Reserve Il dispositivo è costituito da un pulsossimetro dito non invasiva che trasmette i dati pulsossimetro e forme d'onda tramite una connessione USB a un monitor di riserva di compensazione. L'unità monitor contiene un algoritmo che calcola un valore per la riserva di compensazione noto come il compensativa Riserva Index (CRI) 1,12. I dati vengono registrati ad ogni battito cardiaco e visualizzate sul monitor e memorizzati su una scheda di memoria. Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.
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Figura 3. Graduale Variazioni LBNP durante l'esperimento. Durante il protocollo sperimentale, LBNP (mmHg) viene regolata in modo graduale (5 min / livello) per indurre ipovolemia centrale progressiva. Questo grafico mostra LBNP crescenti da 0 a -100 mmHg durante 40 min di un protocollo sperimentale. Modificato da Convertino et al. 18 Si prega di cliccare qui per vedere una versione più grande di questa figura.
Figura 4:. Emodinamica Scompenso pressione del sangue del campione (mm Hg, tracing giallo) e inferiore del corpo pressione negativa (mmHg, tracing bianco) le registrazioni sono mostrati da un soggetto al punto di emodinamica scompenso. Al punto di scompenso, la pressione sanguigna è 78/55 mmHg e inferiore del corpo pressione negativa è -60 mmHg. La pressione sanguigna torna alla normalità dopo l'interruzione della parte inferiore del corpo pressione negativa. Modificato da Convertino et al. 1 Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.
Figura 5. Forme d'onda arteriosa durante LBNP. Registrazioni campione di arteriosi forme d'onda di pressione sono mostrati durante la linea di base (tracing superiore) e durante -60 mmHg più bassa pressione negativa del corpo (LBNP, inferiore tracing). Le variazioni delle caratteristiche delle forme d'onda delle arterie vengono valutati per stimare riserve di compensazione. nk "> Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.
Figura 6:. Come la CRI è calcolato Diagramma che indica il processo dell'indice di riserva di compensazione (CRI) algoritmo che confronta tracciati di forma d'onda della pressione arteriosa battito-per-battito in un intervallo di 30 battiti (A) ad una 'biblioteca' di forme d'onda (B) raccolti da esseri umani esposti a riduzioni progressive volume ematico centrale per la generazione di un valore stimato CRI (C). Tratto da Convertino et al. 15 Si prega di cliccare qui per vedere una versione più grande di questa figura.
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Figura 7. Esempio di risultati di un esperimento LBNP. I valori di pressione arteriosa media (MAP, mmHg), frequenza cardiaca (HR, battiti / min), saturazione arteriosa di ossigeno (SpO2,%), compensativa Riserva Index (CRI) e inferiore del corpo pressione negativa (LBNP, mmHg) sono indicati per un soggetto durante un esperimento LBNP. La linea tratteggiata rappresenta l'insorgenza di scompenso cardiovascolare, Si prega di cliccare qui per vedere una versione più grande di questa figura.
Figura 8:. Tratti caratteristici della forma d'onda arteriosa Due forme d'onda sono mostrati che dimostrano le caratteristiche del arteriosa espulsi e forme d'onda durante normovolemia e ipovolemia riflessa. La linea rossa indica l'integrated forma d'onda che viene registrato e osservato in un tracciato. Precedentemente pubblicato nel Convertino et al. 1 Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.
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Discussion
Utilizzando LBNP per causare una riduzione progressiva e continua nel volume del sangue centrale, siamo stati in grado di indurre una risposta tipica di scompenso emodinamico nel soggetto, caratterizzata da un esordio improvviso di ipotensione e bradicardia (Figura 7). È importante comprendere che la risposta compensatoria integrato emorragia è molto complessa, 19 con conseguente notevole variabilità individuale nella tolleranza alla perdita di sangue. 1 Come tale, alcuni individui hanno meccanismi di compensazione relativamente sensibili, mentre altri non compensano nel modo più efficace. Pertanto, un passaggio critico nel protocollo è quello di condurre l'esperimento al punto di insorgenza di scompenso cardiovascolare in modo che la tolleranza al ipovolemia può essere valutata con precisione. cessazione anticipata dell'esperimento non fornirà i dati di tolleranza. Gli esperimenti su più di 250 gli esseri umani hanno permesso di classificare gli individui in due popolazioni generali 1,15,20-23 - quelli con relativamente elevata tolleranza (completamento del livello di -60 mmHg del protocollo LBNP) ad una riduzione del volume ematico centrale (vale a dire, buoni compensatori) e quelli con bassa tolleranza (compensatori poveri che non sono riusciti a completare il livello -60 mmHg della protocollo LBNP). Un terzo (33%) degli esseri umani che abbiamo testato ha una bassa tolleranza, e due terzi (67%) dei soggetti hanno un'alta tolleranza per ipovolemia. Il soggetto testato nella presentazione (Figura 7) sarebbe classificato come avente elevata tolleranza da quando ha completato il livello di -60 mmHg LBNP.
LBNP è una tecnica ben consolidata nello studio di ipovolemia negli esseri umani, e la risoluzione dei problemi è raramente necessaria. Tuttavia, utilizzando LBNP per valutare la tolleranza al ipovolemia richiede che l'esperimento condotto al punto di presincope. Un fattore chiave in questo esperimento è il mantenimento di un minimo rischio di un evento avverso (sincope) per il soggetto. Di conseguenza, tutti gli esperimenti sono conduCTED in presenza di un medico di studio. Inoltre, tutti gli esperimenti sono terminati immediatamente su richiesta del soggetto o quando la pressione arteriosa sistolica scende al di sotto di 80 mmHg. La cessazione di LBNP ridistribuisce immediatamente il volume del sangue agli organi vitali come il cervello e il cuore, successivamente, ripristinare la stabilità emodinamica (Figura 4).
Come prevedibile, la tenuta ermetica attorno alla vita del soggetto è un requisito fondamentale per consentire progressivi aumenti della pressione negativa nella camera. Occasionalmente, soprattutto a elevati livelli LBNP, la chiusura ermetica può essere compromessa. A questo punto, possono essere apportate modifiche per rafforzare la tenuta serrando i lacci sul facciale neoprene o immissione imbottiture tra vita del soggetto e tavolo LBNP. Il dispositivo a depressione LBNP può ospitare piccole perdite di tenuta senza influire sulla pressione nella camera.
Le risposte emodinamiche a LBNP hannodimostrato di imitare quelli osservati durante emorragia. 8,17,24,25 Abbiamo usato LBNP per studiare le risposte compensatorie per emorragia progressiva in uno sforzo per valutare lo sforzo integrativo del corpo per mantenere la stabilità cardiovascolare durante la perdita di sangue (riserva di compensazione) e per fornire una misura della riserva di compensazione. Mentre LBNP è un valido modello per studiare le risposte compensatorie all'emorragia nell'uomo, una limitazione di questa tecnica è l'assenza di altri fattori normalmente associati con emorragia come traumi e dolore. Chiaramente, gli effetti di questi fattori sulle risposte emodinamiche a emorragia non possono essere valutate da LBNP ipovolemia indotta in volontari umani.
Coerentemente con le osservazioni precedentemente riportati 1,15,16 abbiamo usato il modello LBNP di emorragia per dimostrare che la misurazione della riserva di compensazione identifica una traiettoria di instabilità emodinamica (scompenso) con largo anticipo rispetto clinicamente scambiamenti ignificant dei segni vitali attualmente disponibili. Questo è un punto importante da comprendere in quanto in precedenza il riconoscimento di urgenza clinica è fondamentale per migliorare i risultati dei pazienti, in particolare nella regolazione medica di emergenza. 26-34 metodi esistenti per la previsione scompenso cardiovascolare si basano sui segni vitali tradizionali che non cambiano fino alla comparsa di scompenso . La capacità dell'algoritmo CRI per valutare i cambiamenti continui nelle caratteristiche della forma d'onda arteriosa consente macchina-apprendimento della condizione clinica del singolo paziente. A questo proposito, la misurazione in tempo reale continuo della riserva di compensazione fornisce la tecnica più sensibile e specifico per valutare la tolleranza di ogni individuo di perdita di sangue, e rappresenta un significativo miglioramento rispetto ai metodi esistenti per la previsione shock emorragico in ambito clinico.
È importante riconoscere l'uscita dell'algoritmo CRI come riflette l'integrazione di tutti fisimeccanismi di compensazione meto- coinvolti nella compensazione per un deficit relativo di volume di sangue circolante. Questa nozione è logico poiché la forma d'onda arteriosa è costituito da due distinti onde - l'onda espulso (causata dalla contrazione del cuore) e l'onda riflessa (causato dall'onda arteriosa che riflette indietro dalla vascolarizzazione arteriosa). Tutti i meccanismi di compensazione che hanno un impatto gittata cardiaca (ad esempio, l'attività nervosa autonomica, riempimento cardiaco, la respirazione, i farmaci cardiaci, ecc) sono contenuti all'interno caratteristiche dell'onda espulso mentre tutti meccanismi di compensazione che interessano la resistenza vascolare (ad esempio, l'attività del nervo simpatico, catecolamine circolanti , pH arterioso o CO 2, elasticità delle arterie, contrazioni muscolari, etc.) sono rappresentate da caratteristiche dell'onda riflessa. 1 Come illustrato in figura 8, le caratteristiche cambiano distintamente da una singola onda apparente con una piccola senzatch in uno stato normovolemica (pannello di sinistra) di due onde separate con piccole grandezze di altezza e larghezza in condizioni di ridotto volume del sangue centrale (pannello di destra), come si verifica durante emorragia. Come tale, i cambiamenti nelle caratteristiche della forma d'onda arteriosa in risposta a emorragia dare un unico capacità predittiva individuale specifico per valutare la propria capacità di compensare in modo adeguato per la perdita di sangue. Riserva di compensazione di ogni individuo è correttamente stimata in tempo reale, perché la capacità dei conti algoritmo CRI per compromesso volume di sangue che "impara" circolante e "normalizza" la totalità dei meccanismi di compensazione basati su caratteristiche arteriosa forma d'onda individuali di apprendimento automatico. 1 In questo proposito, la riserva di compensazione è una misura superiore dello stato fisiologico del paziente sanguinamento di uno o combinazione di segni vitali.
CRI è stato anche EstimatEd in caso riporta oltre l'ambiente standard LBNP di laboratorio. Misure di riserva di compensazione sono stati ottenuti dagli esseri umani con condizioni di perfusione tissutale compromesso causate da emorragia controllato 16, traumi 1, il trauma seguito da sepsi 35, appendicite acuta 35, ustioni 35, massiccia ematemesi 35, il parto 35, arresto cardiaco 35, posturale di tachicardia ortostatica 35, ipovolemia progressiva con lo stress da calore 35, e la febbre emorragica dengue. 1 Questi risultati indicano che la misurazione della riserva di compensazione utilizzando l'algoritmo CRI ha fornito accurata diagnosi del paziente in condizioni cliniche di perfusione tissutale compromessi associati al dolore e lesioni dei tessuti, e in varie sfide ambientali.
La capacità di misurare le variazioni compensative associati alla perdita di sangue è fondamentale per fornire cure acute in emergeresituazioni NCY in entrambi gli scenari militari e civili. La tecnica LBNP continuerà ad essere utilizzato come un valido modello di emorragia umana per fornire i dati per la creazione, il test e perfezionare algoritmi e dispositivi futuri al misura compensativa Reserve.
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Acknowledgments
Questo lavoro è sostenuto da un finanziamento della United States Army, Medical Research e Materiel Command, combattimento Casualty Care Program. Ringraziamo LTC Kevin S. Akers, MD e la signora Kristen R. Lye per la loro assistenza nel rendere il video.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 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 1,000 Hz. |
| Finometer | Finapress Medical Systems (FMS) | Model 1 | Device that provides noninvasive, 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
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