Summary

הלם Hemorrhagic בלתי מבוקר מעוצב באמצעות laceration הכבד בעכברים עם ניטור ההודינמי בזמן אמת

Published: May 21, 2017
doi:

Summary

דימום בלתי מבוקר, גורם חשוב לתמותה בקרב חולי טראומה, יכול להיות מעוצב באמצעות חתך כבד רגיל במודל Murine. מודל זה גורם איבוד דם עקבית, הישרדות, ומאפשר בדיקות סוכני המוסטטי. מאמר זה מספק את שלב אחר שלב תהליך לבצע מודל זה יקר.

Abstract

דימום בלתי מבוקר הוא גורם חשוב למותם של חולי טראומה. פיתחנו מודל Murine של דימום בלתי מבוקרת באמצעות laceration כבד המוביל איבוד דם עקבית, שינויים המודינמיים, והישרדות.

עכברים עוברים כריתה סטנדרטית של האונה השמאלית האמצעית של הכבד. הם מורשים לדמם ללא התערבות מכנית. סוכני Hemostatic יכול להיות מנוהל כטיפול מראש או טיפול הצלה בהתאם האינטרס של החוקר. בזמן הדימום, בזמן אמת ניטור המודינמי באמצעות קו עורק הירך השמאלית מבוצעת. עכברים הם הקריב אז, אובדן דם הוא לכמת, הדם נאסף לניתוח נוסף, ואיברים נקצרים לניתוח של פגיעה. עיצוב ניסיוני מתואר על מנת לאפשר בדיקה סימולטנית של בעלי חיים מרובים.

דימום כבד כמודל של דימום בלתי מבוקר קייםN הספרות, בעיקר במודלים של חולדות וחזירים. כמה מודלים אלה לנצל ניטור hemodynamic או לכמת אובדן דם אבל חוסר עקביות. המודל הנוכחי משלב כימות של איבוד דם, ניטור המודינמי בזמן אמת במודל Murine אשר מציע את היתרון של שימוש בקווים מהונדסים מנגנון תפוקה גבוהה כדי להמשיך לחקור את המנגנונים הפתופיזיולוגיים בדימום בלתי מבוקרת.

Introduction

טראומה היא הגורם המוביל למוות ולמוגבלות בקרב צעירים בעולם. דימום בלתי מבוקר נותר גורם מוביל לתמותה בקרב חולי טראומה קשים. 2 הטיפול בחולה הטראומה לדימום הוא פי שניים: שליטה בדימומים כירורגיים, החייאה והחלפת דם אבוד.

מודלים בבעלי חיים של הלם דימומי היו אבן הפינה במחקר הטראומה וניתן להשתמש בהם בהערכת הפתופיזיולוגיה וטיפול בהלם טראומטי / דימומי. 3 , 4 הלם במודלים של בעלי חיים ניתן להשיג באופן רחב על ידי שתי שיטות: דימום מבוקר ודימום בלתי מבוקרת. 5 , 6 מבוקר דימום מבוצע על ידי הסרת נפח קבוע של דם או על ידי הסרת דם כדי להשיג לחץ דם מסוים (לחץ קבוע). בזמן שמודלים SE שימושיים בהערכה של מנגנונים ושינויים החיסונית בהלם hemorrhagic, הם אינם ישימים לבדיקת סוכני המוסטטי ולא לחקות את התרחיש הקליני של דימום בעקבות טראומה. במובן זה, ביקשנו לפתח מודל של דימום בלתי מבוקר שיאפשר לנו לבדוק שינויים המוסטטיים וסוכני פרו-קרישה במודל מורין. הכבד הוא אופציה אטרקטיבית עבור דימום בלתי נשלט בחלקו בגלל אספקת הדם הכבד לכבד והוא אחד האיברים intrabdominal נפוץ הנפוץ ביותר הן טראומה בוטה וחודרת. לאור הרלוונטיות הקלינית הגבוהה, נעשה שימוש בכבד כמודל של דימום בלתי מבוקר, הנפוץ ביותר במודלים של חולדות וחזירים, אך לאחרונה גם בפרימטים. 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 </suP> מודלים Murine יש גם משולבים פגיעה בכבד, כגון מודל למחוץ או טראומה קהה; עם זאת, מודלים אלה אינם גורמים להלם hemorrhagic משני הפגיעה בכבד. 13 , 14

מודלים עכברוש וחזירי של דימום כבד בלתי מבוקרת, בעוד ערך להסתכל על שיטות החייאה ניטור ההמודינמיקה, הם פחות יתרון מאשר מודל Murine מסיבות שונות כגון עלות, מספר בעלי חיים מנוצל, וחשוב יחסית חסרים קווי מהונדס זמין לניתוח של איתותים תאיים ומולקולריים ספציפיים. המודל הנוכחי Murine מניות הדמיון חשוב מודלים קיימים של דימום כבד כולל סטנדרטי כבד laceration, כימות דם לכמת, ניטור hemodynamic, ואת היכולת לבצע ניתוח הישרדות. מודלים קיימים רבים משלבים רק חלק מהיבטים אלה בעוד המודל שלנו פותח כדי למדוד רבים של varia physiologicBles בו זמנית ובעכברים מרובים. כמו כן, פיתוח של מודל Murine פותח את הדלת לחקירות מעבר החייאה לתוך מנגנוני פתופיזיולוגיה יותר בדימום בלתי מבוקרת עם פוטנציאל של עלות, יעיל תפוקה גבוהה מודל באמצעות טכניקות מולקולריות מתקדמות.

Protocol

עכברים שוכנו בהתאם לאוניברסיטת פיטסבורג (פיטסבורג, פנסילבניה, ארה"ב) ומכונים לאומיים לבריאות (NIH, Bethesda, MD, USA) בקווים מנחים לטיפול בבעלי חיים בתנאים ללא פתוגן ללא תשלום עם מחזורי 12 שעות כהה ובהירים וגישה חופשית ל הזנה רגילה ומים. כל הניסויים בבעלי חיים אושרו ונערכו בה…

Representative Results

מודל laceration הכבד גורם לאיבוד דם לשחזור ועקבית בעכברים. איור 1 א מדגים את המשקל העקב של הכבד lacerated כי ניתן להשיג עם סטיית תקן של 0.02 גרם בלבד. עקביות זו במשקל הכבד lacerated מאפשר את היכולת לשכפל את המודל בין עכברים ב שונים ניסיוני הגדרת קופצים כגון פ…

Discussion

מודל lureration הכבד Murine המתואר כאן מספק מודל אמין, עקבית של דימום בלתי מבוקרת. מודל זה הוא פשוט לביצוע אבל יש צעדים חשובים הדורשים שיקול דעת קפדני. החלק הכי מאתגר מבחינה טכנית של המודל הוא cannulation של כלי הירך עבור ניטור המודינמי ו נוזל / סמים הממשל. יש להקפיד במהלך דיסקציה של…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

עבודתו של כתב היד הזה נתמכה על ידי מימון ד"ר ניל על ידי המכון לרפואה כלי דם תוכנית פיילוט בהמוסטאזיס וביולוגיה של כלי הדם (P3HVB) ואת מלגת מחקר AAST. עבודה זו נתמכת על ידי מכוני הבריאות הלאומיים של ארה"ב 1 R35 GM119526-01 ו- UM1HL120877-01.

Materials

SS/45 dumonts Fine Science Tools 11203-25
surgical scissors Fine Science Tools 14068-12
hemostats Fine Science Tools 13009-12
microscissors Fine Science Tools 15000-08
0.8mm curved forceps Fine Science Tools 11009-13
suture reel 6-0 Fine Science Tools 18020-60
suture 4-0 silk w/ needle Owens Minor K188H
gauze 4×4 can be purchased through any global vendor
cotton-tip applicator can be purchased through any global vendor
30G needle can be purchased through any global vendor
23G needle can be purchased through any global vendor
10cc syringe can be purchased through any global vendor
50cc conical tube can be purchased through any global vendor
1cc syringe w/ 25G needle Fisher Scientific 14-826-88
Polyethylene 10 tubing 100`(PE-10) Fisher Scientific 14-170-12P
Polyethylene 50 tubing 100`(PE-50) Fisher Scientific 14-170-12B
3-way stopcock Fisher Scientific NC9779127
surgical blue pad Fisher Scientific 50-7105
Sterile Field dressings Fisher Scientific NC9517505
tape rolls 1" Corporate Express MMM26001
straight side wide mouth jars VWR 159000-058
stainless steel tray 8" x 11" VWR 62687-049
male-male leur lock 3-way VWR 20068-909
sterilization pouch 3"x8" VWR 24008
sterilization pouch 5"x10" VWR 24010
absorption triangles Fine Science Tools 18105-03
7mm wound clip applier Fisher Scientific E0522687
1000 7mm wound clips Fisher Scientific E0522687
betadine (4oz) can be purchased through any global vendor
sterile gloves can be purchased through any global vendor
eppendorfs  can be purchased through any global vendor
1/2cc Lo-Dose insulin syringe Fisher Scientific 12-826-79
small weigh boat can be purchased through any global vendor
lactated ringers can be purchased through any global vendor
hepranized saline solution (.1µ hep + 9.9µNaCl) can be purchased through any global vendor
phosphate buffered saline  can be purchased through any global vendor
pentobarbital  can be purchased through any global vendor
Wild M650 microscope w/ boom stand Leica
Digi-Med BPA-400 analyzer & systems integrator Micro-Med SYS-400
TXD-310 (Digi-Med Transducer)  Micro-Med TXD-300
Computer Dell
microbead instrument sterilizer VWR 11156-002
Oster A5 clippers w. size 40 blade VWR 10749-020
circulating heating pad 18×26 Harvard py872-5272
rectal thermometer Kent Scientific RET-3

References

  1. Chang, R., Cardenas, J. C., Wade, C. E., Holcomb, J. B. Advances in the understanding of trauma-induced coagulopathy. Blood. 128 (8), 1043-1049 (2016).
  2. Kutcher, M. E., et al. A paradigm shift in trauma resuscitation: evaluation of evolving massive transfusion practices. JAMA surgery. 148 (9), 834-840 (2013).
  3. Tsukamoto, T., Pape, H. C. Animal Models for Trauma Research. Shock. 31 (1), 3-10 (2009).
  4. Darwiche, S. S., et al. Pseudofracture: an acute peripheral tissue trauma model. J Vis Exp. (50), (2011).
  5. Lomas-Niera, J. L., Perl, M., Chung, C. -. S., Ayala, A. Shock and Hemorrhage: an Overview of Animal Models. Shock. 24, 33-39 (2005).
  6. Kohut, L. K., Darwiche, S. S., Brumfield, J. M., Frank, A. M., Billiar, T. R. Fixed volume or fixed pressure: a murine model of hemorrhagic shock. J Vis Exp. (52), (2011).
  7. Matsuoka, T., Hildreth, J., Wisner, D. H. Liver injury as a model of uncontrolled hemorrhagic shock: resuscitation with different hypertonic regimens. J Trauma. 39 (4), 674-680 (1995).
  8. Komachi, T., et al. Adhesive and Robust Multilayered Poly(lactic acid) Nanosheets for Hemostatic Dressing in Liver Injury Model. J. Biomed. Mater. Res. Part B Appl. Biomater. , (2016).
  9. Orfanos, N. F., et al. The effects of antioxidants on a porcine model of liver hemorrhage. J Trauma Acute Care Surg. 80 (6), 964-971 (2016).
  10. Morgan, C. E., Prakash, V. S., Vercammen, J. M., Pritts, T., Kibbe, M. R. Development and validation of 4 different rat models of uncontrolled hemorrhage. JAMA Surgery. 150 (4), 316-324 (2015).
  11. Rosselli, D. D., Brainard, B. M., Schmiedt, C. W. Efficacy of a topical bovine-derived thrombin solution as a hemostatic agent in a rodent model of hepatic injury. Can J Vet Res. 14 (14), 303-308 (2015).
  12. Sheppard, F. R., et al. Development of a Nonhuman Primate (Rhesus Macaque) Model of Uncontrolled Traumatic Liver Hemorrhage. Shock. 44, 114-122 (2015).
  13. Nemzek-Hamlin, J. A., Hwang, H., Hampel, J. A., Yu, B., Raghavendran, K. Development of a murine model of blunt hepatic trauma. Comp Med. 63 (5), 398-408 (2013).
  14. Vogel, S., et al. Platelet-derived HMGB1 is a critical mediator of thrombosis. J Clin Invest. 125 (12), (2015).
  15. Modery-Pawlowski, C. L., Tian, L. L., Ravikumar, M., Wong, T. L., Sen Gupta, A. In vitro and in vivo hemostatic capabilities of a functionally integrated platelet-mimetic liposomal nanoconstruct. Biomaterials. 34 (12), 3031-3041 (2013).
check_url/55554?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Dyer, M., Haldeman, S., Gutierrez, A., Kohut, L., Sen Gupta, A., Neal, M. D. Uncontrolled Hemorrhagic Shock Modeled via Liver Laceration in Mice with Real Time Hemodynamic Monitoring. J. Vis. Exp. (123), e55554, doi:10.3791/55554 (2017).

View Video