תיאור של מודל תינוק חזיר של הלם דימומי נשלט נפח

Summary

מאמר זה נועד לספק לחוקרים מדריך מפורט ונגיש להקמת מודל חזירי לתינוקות של הלם דימומי.

Abstract

הלם דימומי הוא גורם מוביל לתחלואה ולתמותה בקרב ילדים חולים. פענוח המדדים הקליניים המתוקפים במבוגרים כדי להנחות החייאה והשוואה בין טיפולים שונים קשה בילדים בשל ההטרוגניות האינהרנטית של אוכלוסייה זו. כתוצאה מכך, בהשוואה למבוגרים, ניהול מתאים של הלם דימום ילדים עדיין לא מבוסס היטב. בנוסף, המחסור בילדים חולים עם הלם דימומי מונע התפתחות של מחקרים רלוונטיים מבחינה קלינית. מסיבה זו, יש צורך במודל ניסיוני של בעלי חיים לילדים כדי לחקור את ההשפעות של דימום אצל ילדים, כמו גם את תגובתם לטיפולים שונים. אנו מציגים מודל של חיות תינוקות של הלם דימומי מבוקר נפח בחזירים צעירים מורדמים. דימום נגרם על ידי משיכת נפח דם שחושב בעבר, והחזיר מנוטר לאחר מכן והחייאה עם טיפולים שונים. כאן, אנו מתארים מודל מדויק וניתן לשחזור של הלם דימומי בחזירים לא בוגרים. המודל מניב נתונים המודינמיים המאפיינים מנגנוני פיצוי המופעלים בתגובה לדימום חמור.

Introduction

דימום מסכן חיים עקב טראומה, אם כי לא שכיח, הוא סיבת המוות המובילה בקרב ילדים^{חולים 1,2}. גורמים נוספים להלם דימומי כוללים קדחת דימומית, דימום במערכת העיכול, ניתוח כבד וניתוחי לב, במיוחד כאשר משתמשים במעקף לב-ריאה³.

בניגוד לאוכלוסייה הבוגרת, אין מספיק נתונים על ניהול הלם דימום ילדים, אשר מבוסס במידה רבה על חוות דעת מומחה או מתורגם ישירות בפועל^{מבוגרים 2,4}. עם זאת, תרגום של אסטרטגיות ניהול ממבוגרים עשוי להיות לא מתאים. לדוגמה, קשה להסיק מדדים קליניים מתוקפים במבוגרים למטופלים ילדים בשל ההטרוגניות הפיזיולוגית הקיימת בין קבוצות בגילאים שונים ודפוסי הפגיעה השונים השולטים באוכלוסיית הילדים. כתוצאה מכך, נקודות קצה ספציפיות שיגרמו להתערבות בחולה הילדים אינן מוגדרות היטב. יתר על כן, אין מספיק ראיות על ההשפעות המזיקות שיש לטיפולים המיושמים כיום במבוגרים על ילדים^בגילאי 2,4,5.

לאור כל זאת, יש צורך בחקירה נוספת כדי לקבוע ספי החייאה ספציפיים להתערבות מיידית, כמו גם לקבוע טוב יותר מהם הטיפולים המתאימים ביותר להלם דימום בילדים. עם זאת, פיתוח מחקרים איכותיים ורלוונטיים מבחינה קלינית של דימום מסכן חיים בילדים קשה, בשל מיעוט החולים וההטרוגניות שכבר הוזכרה באוכלוסיית הילדים מתקופת היילוד ועד גיל ההתבגרות.

הרלוונטיות הקלינית של הלם דימומי, בנוסף לקשיים בביצוע מחקרים קליניים על ילדים חולים, מדגישה את הצורך בהערכות פרה-קליניות על מודלים של בעלי חיים כדי לחקור פתופיזיולוגיה לאחר הלם דימומי בילדים, כמו גם להשוות טיפולים שונים. מספר מודלים של בעלי חיים שימשו באופן נרחב במחקר לחקר הלם דימומי 6,7,8,9. בשל הדמיון האנטומי והפיזיולוגי שלהם לבני אדם, חזירים מוערכים מאוד במחקר ביו-רפואי. באשר ליתרונות השימוש במודלים ספציפיים לתינוקות, הראיות מראות כי המודינמיקה לא בוגרת של חזירים, כמו גם מערכות נשימה, המטולוגיות ומטבוליות, דומות מאוד לאלה של בני אדם צעירים⁹. זה מעניק הזדמנות ייחודית לדמות תרחיש קליני של הלם דימומי אצל ילדים.

במודל זה, דימום נגרם על ידי משיכת נפח דם שחושב בעבר. לאחר מכן, החזיר הוא פיקוח, נוזלי החייאה שונים מנוהלים.

כאן, אנו מתארים מודל מדויק וניתן לשחזור של הלם דימומי בחזירים לא בוגרים. המודל מניב נתונים המודינמיים המאפיינים מנגנוני פיצוי המופעלים בתגובה לדימום חמור.

Protocol

הניסויים בפרוטוקול זה אושרו על ידי ועדת האתיקה המוסדית לחקר בעלי חיים של בית החולים האוניברסיטאי גרגוריו מראניון, מדריד, ספרד, והמועצה לחקלאות ואיכות הסביבה של הממשלה האוטונומית במדריד (מספר היתר: 12/0013). הנחיות אירופאיות וספרדיות לטיפול אתי ולשימוש בחיות ניסוי יושמו לאורך כל המחקר. הניסויים בוצעו במחלקה לרפואה ניסויית וכירורגיה, בית החולים האוניברסיטאי גרגוריו מראניון, מדריד, ספרד.

הערה: מודל החיות שנבחר כלל מיני-חזירים בריאים בני 2-3 חודשים (8-12 ק"ג) (Sus scrofa domestica). מיני-חזירים הם תוצאה של הכלאה של שלושה גזעים שונים שהופכים אותם למתאימים למחקר ביו-רפואי. בעלי החיים הם קווים כמעט זהים ומסופקים על ידי מתקן רבייה מורשה במיוחד במדריד (IMIDRA), אשר שומר על תחזוקה של שלושה קווים גנטיים הומוזיגוטיים בטוהר. בעלי חיים זכרים ונקבות שימשו לסירוגין. בעלי חיים קיבלו תזונה חזירית סטנדרטית ונצפו במשך מינימום של יומיים כדי להבטיח בריאות טובה. מזון, אך לא מים, הופסק בלילה שלפני ההליכים כדי להפחית את הסיכון לשאיפה. ניסוי טיפוסי דורש כ-6 שעות להשלמתו, כולל 30 דקות להשראת הרדמה והכנה כירורגית, 60 דקות למכשור, 30 דקות להתאוששות, 60 דקות להשראת דימום וייצוב אחורי, 30 דקות להחייאה, ו-120 דקות למעקב.

1. הרדמה, אינטובציה ואוורור מכני

1. תרופות מקדימות את החזיר עם הזרקה תוך שרירית של קטמין (10 מ"ג / ק"ג) ואטרופין (0.02 מ"ג / ק"ג) באזור הצדדי של הצוואר, מאחורי האוזן, או באזור הירך האחורי.
   הערה: תרופות אנטיכולינרגיות, כגון אטרופין, שימושיות מכיוון שחזירים עלולים לרייר יתר על המידה תחת הרדמה¹⁰. מניסיוננו, מינון זה של קטמין מספיק כדי להפחית מתח ומשרה הרגעה נאותה ושיכוך כאבים בחזירים ללא תופעות לוואי. עם זאת, אם בעל החיים אינו מורדם כראוי או אם המרחק מהדיור לחדר הניתוח ארוך, ניתן לתת מנה נוספת של קטמין (10 מ"ג / ק"ג) בבטחה.
   אזהרה: כפפות נחוצות בעת טיפול בבעלי חיים.
2. העבירו את בעל החיים המורדם לחדר ניתוח והניחו אותו על שולחן ניתוחים עם שמיכת חימום.
3. מדוד את ריווי החמצן ההיקפי (Sp02) באמצעות חיישן המוצמד לאוזן החזיר והתחל ניטור אלקטרוקרדיוגרפי (EKG) רציף בעל שלוש עופרת.
4. לחטא את העור עם לפחות 3 סיבובים לסירוגין של povidone-יוד או chlorhexidine לשפשף ואלכוהול. החדרת קטטר ורידים היקפי (22-24 גרם) לווריד האוזן. לחטא את העור מראש עם פתרון חיטוי.
5. השראת הרדמה על ידי הזרקה תוך ורידית של פנטניל (5 מיקרוגרם / ק"ג), פרופופול (4 מ"ג / ק"ג) ו atracurium (0.5 מ"ג / ק"ג). ברגע שהנשימה הספונטנית נעלמת והיעדר הרפלקסים מאושר, הניחו את בעל החיים במצב שכיבה גבי והתחילו מיד אוורור מסכת תיק יד עם מסכת כלב עם שבריר חמצן השראה (Fi02) שנקבע על 100%.
   הערה: על מנת להפחית את הסיכון למודעות מקרית הקשורה לשימוש בחוסמי עצב-שריר, יש להשתמש בחומרי הרדמה בעלי יעילות ידועה בחזירים ובמינונים בגבול הגבוה יותר כדי להבטיח רמה נאותה של הרדמה. בנוסף, יש לעקוב ברציפות אחר סימנים קרדיווסקולריים כגון קצב לב, לחץ דם וטמפרטורת גוף, ולתת חוסמי עצב-שריר רק כאשר אין רפלקסי גמילה (משיכת דוושה, רפלקסים מוחשיים וטונוס לסת) וטונוס שרירים רגוע.
6. לבצע אינטובציה אנדוטרכאלית. לפחות שני מפעילים נדרשים להליך זה.
   1. ודא כי הציוד הבסיסי והכלים הכירורגיים הדרושים לאינטובציה אנדוטרכאלית מוכנים: לקשור גזה כדי לפתוח את הפה ולאבטח את הצינור, לרינגוסקופ וטרינרי עם להב ישר בין 17 ל 25 ס"מ אורך, צינור אנדוטרכאלי נפוץ (ID 4-5), סטיילט, מזרק עם אוויר, סרט דבק.
   2. משוך מעט את הלשון והחזק את הלסת פתוחה באמצעות גזה קשורה הממוקמת מאחורי שיני הכלב העליונות והתחתונות.
   3. בצע laryngoscopy, וברגע epiglottis גלוי, להשתמש בקצה של laryngoscope כדי ללחוץ את epiglottis כלפי מעלה לכיוון הבסיס של הלשון.
      הערה: אם האפיגלוטיס דבוק לחיך הרך, ניתן לעקור אותו באופן דורסלי עם קצה הצינור. מפעיל 1 מבצע את שלב 1.6.2 ואילו מפעיל 2 מבצע את שלב 1.6.3.
   4. לאחר דמיינו את מיתרי הקול, קדמו בעדינות את הצינור עם סיבוב קל לתוך קנה הנשימה.
      הערה: הנקודה הצרה ביותר של קנה הנשימה היא ברמה הסובגלוטית. אם החדרת הצינור קשה, נסה סיבוב קל או צינור קטן יותר.
   5. מוציאים את הסטיילט ומשתמשים במזרק 5 מ"ל כדי לנפח את השרוול.
   6. ודא את מיקום הצינור האנדוטרכאלי על ידי התבוננות בעליית חזה סימטרית, ריווי חמצן נאות (95%-100%), וקריאת CO₂ (EtCO2) תקינה של צורת גל וגאות ושפל.
      זהירות: חזירים רגישים מאוד ללרינגוספאזם ולבצקת של רירית הגרון, וניקוב הגרון עלול להתרחש אפילו לאחר מספר ניסיונות אינטובציה או אם הרגעה אינה מספקת¹⁰.
7. לאחר אישור אינטובציה, יש להתחיל אוורור מכני באמצעות מאוורר מכני עם קצב נשימה של 20 נשימות לדקה, נפח גאות של 8 מ"ל/ק"ג, FiO2 של 40% ולחץ חיובי של 4 ס"מ H2O. כוונן את האוורור כדי להשיג לחץ חלקי של פחמן דו חמצני (PaCO2) בין 35 ל -45 מ"מ כספית.
8. שמור על הרדמה עמוקה לאורך כל הניסוי באמצעות עירוי רציף של פנטניל (10 מיקרוגרם / ק"ג / שעה), פרופופול (10 מ"ג / ק"ג / שעה) ו atracurium (2 מ"ג / ק"ג / שעה).

2. מכשור

1. הכינו את אזור הירך לצנתור כלי דם. השתמש תחבושות כדי למשוך את הרגליים לאחור ולחטא את האזור המפשעה עם לפחות 3 סיבובים לסירוגין של פובידון-יוד או כלורהקסידין לשפשף ואלכוהול.
2. להעריך את כלי הירך עם אולטרסאונד ולהשתמש בטכניקת דופלר כדי להבחין בין העורק לווריד. בהתאם לגודל הווריד, יש להכניס צנתר ורידי מרכזי צרפתי 5.5-7.5 (F) עם שלוש יציאות באחד מוורידי הירך בבדיקת אולטרסאונד רציפה ובטכניקת סלדינגר^11,12.
3. מיד לאחר מיקום הצנתר הוורידי המרכזי, חברו מערכת מתמרים למדידת הלחץ הוורידי המרכזי.
4. ודא כי אלקטרוליט עם עירוי גלוקוז (20 מ"ל / שעה) מחובר לאחת מיציאות הקו המרכזי וכי עירוי מי מלח תחזוקה (5 מ"ל / שעה) מוחדר דרך היציאה הנותרת כדי למנוע חסימה של הצנתר.
5. השתמש באותה טכניקה כדי לסדר את עורק הירך הנגדי עם צנתר עורקי 4 F שתוכנן במיוחד לניטור תפוקת הלב. בצע בדיקת גז דם כדי לקבוע את המיקום הנכון של הצנתר אם אישור אולטרסאונד אינו אפשרי.
   הערה: במקרה של עווית משמעותית או המטומה, יש לעבור לעורק הירך הנגדי.
6. לאחר החדרת הצנתר העורקי, חבר את החוט העורקי של מערכת ניטור פלט הלב ואת מתמר העורקים ישירות ליציאת הצג. חברו בו זמנית את יחידת המדידה הוורידית של הצג למתמר הוורידי המרכזי.
   הערה: צג תפוקת הלב המשמש בניסוי זה מצוין בטבלת החומרים. לקבלת הוראות הגדרה, כיול ומידות, עיין בהוראות היצרן¹³.
7. ודא שגם המתמרים הורידיים וגם המתמרים העורקיים מכוילים לאפס.
8. חשוף את עורק התרדמה הפנימי השמאלי ואת וריד הצוואר החיצוני השמאלי באמצעות טכניקת החיתוך.
   1. ודא שהציוד הדרוש והכלים הכירורגיים זמינים: אזמל, מספריים כירורגיים קהים, מלקחיים רקמות, מחזיר רקמות קטן השומר את עצמו, מחזיק מחט, החלפות כירורגיות, תפר עם מחט, צינורית IV אחת 18 G, נדן צנתר 5 F אחד עם מבוא וחוט מדריך אחד של סלדינגר.
   2. עם החיה במצב שכיבה גבי, לחטא את עור הצוואר עם פתרון חיטוי.
   3. השתמש באזמל כדי לבצע חתך paratracheal שמאל ~ 10 ס"מ, חוצה קו בין manubrium לבין זווית הלסת.
   4. כדי לחשוף את הווריד הצווארי החיצוני, יש לנתח את הרקמה הצידית ל-SCM ולבודד את הווריד מהפאשיה שמסביב.
   5. לאחר הבידוד, השתמש בשני תפרי משי שאינם נספגים (USP-0) בלולאה סביב הווריד כדי לקבע את כלי הדם לפני הנקב.
   6. חותכים את הווריד עם מחט Venflon (18 גרם). פעם אחת בתוך הווריד, למשוך את המחט ולהכניס את חוט המדריך דרך צינור Venflon.
   7. הסר את צינור Venflon והכנס את הנדן עם המבוא (5 F) מעל החוט. לאחר ההכנסה, הסר הן את המבוא והן את החוט.
   8. מיד לאחר ההחדרה, יש לשטוף את הנדן עם 0.9% NaCl (5 מ"ל/שעה) כדי למנוע היווצרות פקקת.
   9. קשרו את תפר המשי הפרוקסימלי סביב הנדן כדי לתקן אותו. לאחר מכן, לאבטח את הידית של הנדן ל- SCM ולסגור את העור עם סיכות.
9. לאחר ההכנה הכירורגית, יש לאפשר לבעלי החיים להתייצב למשך 30 דקות לפני קבלת ערכי הניטור הבסיסיים ודגימות הדם.
10. שמרו על טמפרטורת הדם בטמפרטורה של 37-39 מעלות צלזיוס באמצעות שמיכה תרמית ומחמם תקורה לאורך כל הניסוי.
    הערה: הטמפרטורה נמדדת באמצעות תרמיסטור הממוקם בקצה הצנתר העורקי thermodilution.

3. ניטור המודינמי וזילוח

1. עקוב אחר האק"ג, רוויית החמצן ההיקפי, נפחי הנשימה והלחצים ו- Fi02.
2. חבר ספירומטר בין הצינור האנדוטרכאלי לבין צג מרובה פרמטרים כדי למדוד EtC02 איכותי וכמותי.
   הערה: לקבלת מידע נוסף אודות הצג מרובה הפרמטרים, עיין בטבלת החומרים.
3. השתמש בספקטרוסקופיה תת-אדומה קרובה (NIRS) כדי לנטר את מדד החמצון של רקמת המוח (bTOI) ואת מדד החמצון של רקמות ספלנצ'ניות (aTOI). הניחו את החיישנים על עור המצח ודופן הבטן הקדמית (האזור התת-כבדי).
   הערה: אין למקם את חיישן המוח בקו האמצע, מכיוון שהוא עלול להיות מזוהם בדם ורידי הסינוסים הקשת העליון¹⁴.
4. חבר את בדיקת זרימת הדם המחוברת לעורק התרדמה הפנימי למוניטור זרימה כדי למדוד את זרימת הדם התרדמה (CaBF).
5. הניחו חיישן דופלר לייזר על העור של דופן הבטן הקדמית למדידה רציפה של זרימת הדם הטיסולרית העורית (CuTBF).
   הערה: לקבלת מידע נוסף אודות חיישני זרימת ניפוח התרדמה והעור, עיין בטבלת החומרים.
6. רשום את הפרמטרים הבאים בנקודת ההתחלה ובכל 30 דקות: טמפרטורת דם, נפח גאות ושפל השראתי, EtCO2, קצב לב, קצב לב (HR), לחץ דם סיסטולי ודיאסטולי, לחץ דם עורקי ממוצע (MAP), מדד הלם (HR/לחץ דם סיסטולי)¹⁵, לחץ ורידי מרכזי, אינדקס לב (CI), מדד נפח דיאסטולי קצה גלובלי (GEDVI), מדד נפח שבץ (SVI), התכווצות החדר השמאלי (Dt/Dpmax), מדד התנגדות כלי דם מערכתית (SVRI), אינדקס מי ריאות חוץ-וסקולריים (ELWI), וריאציה של דופק לחץ (PPV), רוויית המוגלובין היקפית, רוויה ורידית מרכזית (ScvO2), מדד חמצון רקמות מוחי (bTOI) וספלנצ'ני (aTOI) על ידי NIRS, CaBF ו-CuTBF.
7. כדי לקבל ערכי CI, להחדיר 5 מ"ל בולוסים של 0.9% מלוחים נורמליים בטמפרטורה מתחת 8 ° C דרך קטטר ורידי מרכזי. רשום ממוצע של שני מדדים רצופים.
8. לקבוע את פרופילי גז הדם העורקי וורידי ואת ריכוז לקטט כל 30 דקות על ידי שאיבת 0.3 מ"ל של דם מכלי הירך. לבצע ספירות דם מלאות סטנדרטיות, מחקרי קרישה וביוכימיה בנקודת ההתחלה, לאחר השראת דימום, ובסוף הניסוי.
9. לאחר כל שאיבת דם, לשטוף את הקווים עם 0.5 מ"ל של 100 IU / מ"ל הפרין.

4. אינדוקציה הלם Hemorrhagic

1. ברגע שהושג מצב יציב לאחר איסוף מכשור ונתוני בסיס, גרמו להלם היפו-וולמי על ידי משיכת 30 מ"ל/ק"ג דם מהווריד הצווארי במשך 30 דקות.
2. אפשר פרק זמן של 30 דקות לייצוב. אין לבצע פעולות החייאה בתקופה זו כדי לחקות את העיכוב בהגעת צוותי רפואת חירום.

5. עירוי ומעקב

1. לאחר תקופת הייצוב, להחדיר בולוס של מרחיב נפח או סוכן vasoactive על פני תקופה של 30 דקות.
   הערה: דוגמאות למרחיבי נפח וחומרים vasoactive שנבדקו הם מלוחים רגילים, אלבומין היפרטוני, אנגיוטנסין וטרליפרסין. במחקר זה נעשה שימוש ב-30 מ"ל/ק"ג מי מלח רגילים (NS) (n = 13), 15 מ"ל/ק"ג 5% אלבומין בתוספת 3% מלח היפרטוני (AHS) (n = 13), או בולוס תוך ורידי יחיד של 15 מיקרוגרם/ק"ג טרליפרסין בתוספת 15 מ"ל/ק"ג 5% אלבומין בתוספת 3% מלח היפרטוני (TAHS) (n = 13).
2. לאחר העירוי, מעקב אחר החיה במשך 120 דקות. רשום את הפרמטרים ההמודינמיים וקבל דגימות דם כל 30 דקות עבור פרופילי גזי דם עורקיים וורידיים וקביעת ריכוז לקטט. אין לבצע מאמצי החייאה בתקופה זו.

6. סיום הניסוי והמתת חסד

1. לאחר השלמת הניסוי, השתמש במנת יתר של תרופות הרגעה (5 מיקרוגרם / ק"ג פנטניל ו -10 מ"ג / ק"ג פרופופול) ובהזרקה תוך ורידית של אשלגן כלורי (2 mEq / kg) כדי להקריב את כל בעלי החיים שעברו החייאה מוצלחת.
2. לאשר את היעדר זרימת הדם על ידי פעילות חשמלית אסיסטולה או דופק על צג EKG רציף, היעדר זרימה פולסטילית במהלך ניטור לחץ עורקים פולשני, והיעדר סימנים חיוניים אחרים.
3. אם, במהלך תקופת המעקב, לחץ הדם העורקי יורד מתחת 25 מ"מ כספית, להקריב את החיה כדי למנוע סבל נוסף.

תוצאות

המודל המוצג שימש בהצלחה במספר ניסויים לחקר שינויים מקרו-סירקולטוריים ומיקרו-סירקולטוריים בעקבות הלם דימומי והחייאה לאחר מכן, תוך השוואת נוזלים שונים ותרופות vasoactive^16,17,18,19.

בהתחשב בתגובה להלם, מודל זה הראה באופן עקבי כי דימום מבוקר מייצר שינויים ניכרים בפרמטרים המודינמיים, כמו גם בזילוח מוחי ורקמות.

לאחר נסיגת נפח, מזוהים טכיקרדיה משמעותית וירידה במדדי MAP, CI, SVI, נפח דם (GEDVI ו-ITBI) וזרימת דם עורקי התרדמה, יחד עם עלייה במדד התנגדות כלי הדם המערכתיים (איור 1 ואיור 2).

באשר לפרמטרים של זילוח מערכתי, הלקטט עולה באופן משמעותי, בעוד ScvO2, CuTBF ו-bTO יורדים (איור 3). שינויים בלחץ ורידי מרכזי, Dt/Dpmax ו-ELW אינם נרשמים בדרך כלל.

באשר פרמטרים במעבדה, תוכן המוגלובין hematocrit לא ירידה עד לאחר נוזלים מנוהלים. ריכוז האלבומין יורד, ורמות הטרופונין עולות באופן משמעותי לאחר דימום מבוקר. פרמטרים אחרים, כולל טמפרטורת הליבה, PaO2, PaCO2, רוויית חמצן עורקי, EtCO2, אלקטרוליטים ופרמטרים של תפקודי כליות וכבד, בדרך כלל נשארים יציבים.

מלבד התועלת שלו בניתוח התגובות הקרדיווסקולריות והביוכימיות להלם, מודל זה הוכח כמבחין בהצלחה בין נוזלי החייאה שונים.

במחקרים קודמים, שאפנו לקבוע אם, במודל של הלם דימומי בבעלי חיים תינוקות, השימוש בעירוי בנפח נמוך יותר של נוזלים היפרטוניים - לבד או בשילוב עם מדחסי כלי דם שונים - ישפר את הפרמטרים המודינמיים והזילוח העולמיים בהשוואה לתמיסת מלח רגילה.

כפי שדווח בעבר, ראינו באופן עקבי כי עירוי של נוזלים היפרטוניים מייצר תגובה דומה לעירוי של נפח כפול של נוזל איזוטוני^16,17,18.

באופן ספציפי יותר, השימוש באלבומין בתוספת מי מלח היפרטוניים יצר התרחבות נפח גדולה וארוכה יותר מאשר מלוחים רגילים או מלוחים היפרטוניים בלבד, עם הבדלים משמעותיים ב- HR, SVI ו- PPV, והיעדר נפילה הדרגתית לאחר הרחבת נפח בלחץ הדם וב- GEDVI, כפי שנצפה בקבוצות האחרות (איור 1 ואיור 2). יתר על כן, ראינו גם שיפור גדול יותר בפרמטרים של זילוח עם אלבומין היפרטוני, המיוצג כעלייה גדולה יותר של bTOI ו- CaBF, וירידה גדולה יותר ברמות הלקטט בהשוואה לקבוצות האחרות בהשוואה לתחילת התפשטות הנוזל (איור 3). אנו מאמינים כי הבדל זה עשוי להיות משני ליכולתו של אלבומין להגדיל את נפח הדם ולהישאר לפרק זמן ארוך יותר בתוך התא התוך-כלי מאשר מי מלח רגילים. באופן מעניין, ראינו כי תוספת של בולוס יחיד של טרליפרסין בתחילת החייאה נוזלית הניבה תוצאות דומות לאלה שנצפו בקבוצת אלבומין היפרטוני, ללא כל יתרונות נוספים במונחים של פרמטרים המודינמיים או זילוח^17,18.

איור 1: פרמטרים המודינמיים. (A) אבולוציה של קצב הלב, (B) לחץ עורקי ממוצע, (C) אינדקס לב בתחילת המחקר (t0'), ו-(D) מדד התנגדות כלי דם מערכתית בתחילת המחקר (t0). במהלך הניסוי: סיום דימום מבוקר (Shock30'); תחילת העירוי, 30 דקות לאחר סיום הדימום המבוקר (Res0'); סוף העירוי (Res30'); מעקב 30 דקות לאחר סיום העירוי (Obs30'); מעקב 60 דקות לאחר סיום העירוי (Obs60'); מעקב 90 דקות לאחר סיום העירוי (Obs90). (*) הבדל משמעותי (p < 0.05) מקו הבסיס, אותה קבוצה. (‡) P < 0.05 מדימום, אותה קבוצה. (#) p < 0.05 מקבוצת NS. קיצורים: NS = מלוחים רגילים; AHS = אלבומין מלח היפרטוני; TAHS = טרליפרסין בתוספת אלבומין מלח היפרטוני. הנתונים מוצגים כממוצע וסטיית תקן. נתון זה הותאם באישור Urbano et ^al.17. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

איור 2: פרמטרים של נפח דם. (A) אבולוציה של מדד נפח שבץ, (B) שינוי לחץ פולס, ו-(C) אינדקס נפח דיאסטולי גלובלי בסוף נקודת ההתחלה (t0). במהלך הניסוי: סיום דימום מבוקר (Shock30'); תחילת העירוי, 30 דקות לאחר סיום הדימום המבוקר (Res0'); סוף העירוי (Res30'); מעקב 30 דקות לאחר סיום העירוי (Obs30'); מעקב 60 דקות לאחר סיום העירוי (Obs60'); מעקב 90 דקות לאחר סיום העירוי (Obs90). (*) הבדל משמעותי (p < 0.05) מקו הבסיס, אותה קבוצה. (‡) p < 0.05 מדימום, אותה קבוצה. (#) p < 0.05 מקבוצת NS. קיצורים: NS = מלוחים רגילים; AHS = אלבומין מלח היפרטוני; TAHS = טרליפרסין בתוספת אלבומין מלח היפרטוני. הנתונים מוצגים כממוצע וסטיית תקן. נתון זה הותאם באישור Urbano et ^al.17. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

איור 3: פרמטרים של זילוח מערכתי. (A) אבולוציה של לקטט עורקי בדם, (B) ריווי חמצן ורידי מרכזי בדם, ו-(C) מדד חמצון רקמת המוח בתחילת המחקר (t0). במהלך הניסוי: סיום דימום מבוקר (Shock30'); תחילת העירוי, 30 דקות לאחר סיום הדימום המבוקר (Res0'); סוף העירוי (Res30'); מעקב 30 דקות לאחר סיום העירוי (Obs30'); מעקב 60 דקות לאחר סיום העירוי (Obs60'); מעקב 90 דקות לאחר סיום העירוי (Obs90). (*) הבדל משמעותי (p < 0.05) מקו הבסיס, אותה קבוצה. (‡) p < 0.05 מדימום, אותה קבוצה. (#) p < 0.05 מקבוצת NS. הנתונים מוצגים כממוצע וסטיית תקן. נתון זה הותאם באישור Urbano et ^al.17. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

Discussion

ביצוע הליכים על חזירים צעירים יכול להיות מורכב ועלול לסכן חיים בשל תכונות אנטומיות ופיזיולוגיות מסוימות של בעלי חיים אלה. כדי להשיג תוצאות עקביות ולהפחית את אובדן בעלי החיים, ישנם כמה צעדים קריטיים שיש לשקול בזהירות. ראשית, השגת רמה נאותה של הרגעה חיונית כדי למזער את תגובת העקה של בעלי החיים, אשר, אם היא מוגזמת, עלולה לשנות את התוצאות עקב שחרור קטכולאמין אנדוגני. חשוב גם להימנע מעיכובים בין ההזרקה התוך שרירית לבין האינטובציה, שכן בעלי חיים יכולים לפתח תגובת לחץ חמורה עם טכיקרדיה וחמצת מטבולית בלתי הפיכה שעלולה לזרז את סיום הניסוי. למרות שקבוצות אחרות משתמשות בחומרי הרדמה בשאיפה עם תוצאות טובות^20,21, אנו מעדיפים תרופות תוך ורידי^, שכן תרופות הרגעה בשאיפה אינן מאפשרות מדידה של חילופי גזים נשימתיים עם קלורימטריה עקיפה. מניסיוננו, שילוב של פרופופול ופנטניל יעיל ויש לו מעט מאוד תופעות לוואי. ניהול טמפרטורה זהיר לאורך כל הניסוי הוא היבט מרכזי נוסף של הפרוטוקול, שכן שינויים מהירים בטמפרטורה יכולים להשפיע באופן משמעותי על התגובה ההמודינמית של בעל החיים להלם, לזייף את התוצאות או להוביל בסופו של דבר לכישלון הניסוי.

חלק מכריע נוסף של המכשור הוא אינטובציה, בהתחשב במאפיינים הייחודיים של אנטומיה חזירית ורגישותם ללרינגוספאזם. לכן, ההליך צריך להתבצע על ידי מפעיל אחד לפחות עם ניסיון קודם, ומומלץ להשתמש בסטייל והרפיית שרירים^10,22. צנתור של כלי דם יכול להיות מאתגר גם בשל גודלם הקטן של בעלי החיים. עבור גישה הירך, נקב מונחה סונוגרפיה עדיף, כמו כלי ממוקמים עמוק, בדרך כלל יש קטרים קטנים, ולהראות קורסים שונים ותנוחות²². עבור גישה צוואר הרחם, אנו משתמשים בגישה כירורגית כדי לאפשר את המיקום של בדיקת זרימת התרדמה, אבל טכניקת אולטרסאונד אפשרי גם^23,24. קנולציה של הווריד הצווארי החיצוני מועדפת בדרך כלל בשל קוטרו הרחב יותר, מיקומו השטחי ומספר נמוך יותר של מבנים סביבו²². יש לשטוף צנתרים מיד לאחר החדרתם בתמיסות מלח כדי למנוע חסימה. אנו לא משתמשים בהפרין כדי למנוע שינויים בקרישה. כמו כן, בתחילה, נמנענו ממתן עירויי גלוקוז כדי למנוע עיוות פוטנציאלי של התגובה ההמודינמית על ידי מתן נוזלים מיותרים, אך מצאנו כי בעלי חיים פיתחו היפוגליקמיה חמורה ומוקדמת. לבסוף, גם עם הרדמה וטכניקות פחות פולשניות בשימוש כיום, מכשור יוצר תגובת לחץ משמעותית אצל בעלי חיים, ולכן רצוי להשאיר מספיק זמן להחלמה לפני תחילת הסרת הדם. לגבי השראת הלם דימומי, אנו ממליצים על הסרת 30 מ"ל / ק"ג, שכן זה יוצר תגובה פתופיזיולוגית משמעותית עם שיעורי הישרדות מצוינים. מניסיוננו, תינוקות חזירים אינם סובלים כמויות גדולות יותר של איבוד דם, והתמותה גבוהה. נסיגה הדרגתית של הדם חשובה גם היא, שכן הסרה מהירה עלולה לגרום לאי יציבות המודינמית חמורה ומוות מוקדם של החיה.

למרות שיש מגוון רחב של מינים ומודלים ניסיוניים זמינים לחוקרים, המודל האידיאלי של הלם דימום בבעלי חיים - פשוט, קל לשחזור ושכפול מדויק של המצב הקליני - עדיין מהווה אתגר. מודלים של בעלי חיים קטנים – בעיקר עכברים וחולדות – משמשים לחקר המנגנונים הפתופיזיולוגיים של הלם. עם זאת, גודלם הקטן מסבך באופן משמעותי את הביצועים של הליכים כירורגיים דגימה. בעלי חיים גדולים יותר, כגון כלבים וחזירים, יקרים ומורכבים יותר לטיפול, אך גודלם והדמיון הפיזיולוגי שלהם לבני אדם הופכים אותם למתאימים יותר להערכה פרה-קלינית של אסטרטגיות הטיפול. עם זאת, השימוש בכלבים בעבר וגם כיום מוטל בספק מבחינה אתית. הם אינם מציעים כל יתרון על פני חזירים כמודלים ניסיוניים של בעלי חיים, והאינטליגנציה שלהם והיחסים הדו-צדדיים המיוחדים בין בני אדם לכלבים מציבים אותם במיקום גבוה יותר בסולם פילוגנטי ^6,7,8.

לאור כל זאת, חזירים בוגרים נמצאים בשימוש נרחב למחקר קרדיווסקולרי בשל הדמיון שלהם לפיזיולוגיה האנושית הבוגרת, לגודל ולאנטומיה, שהיא טובה יותר מרוב המינים. עם זאת, כפי שהוכח היטב בספרות, ישנם הבדלים משמעותיים בין חולים מבוגרים וילדים אנושיים במונחים של מערכת הלב וכלי הדם, נפח הדם, ויסות הטמפרטורה והתגובה להלם ^2,3,4. יחד עם זאת, ראיות מראות כי הבדלים אלה חלים גם על חזירים, וחזרזירים נמצאו בעלי פרופיל לב וכלי דם, כלי דם, המטולוגיים ואלקטרוליטים דומים מאוד לאלה בחולים אנושיים ילדים ^9,25. לבסוף, מעבר להבדלים אנטומיים ופיזיולוגיים אלה בין מבוגרים לתינוקות בשני המינים, השימוש במודלים של חיות תינוקות, במיוחד מיני-חזירים, מספק את ההזדמנות לבחון את אותם מכשירים המשמשים בסביבה הקלינית האמיתית לניטור. במקרים רבים, אמינותם של מכשירים אלה הוכחה כנמוכה בגלל התאמה פשוטה של האלגוריתמים, החיישנים או הקשקשים הבוגרים. כל ההיבטים הללו תומכים בחשיבות של פיתוח מודלים ספציפיים של בעלי חיים לילדים והרלוונטיות שלהם במונחים של תועלת תרגומית לסביבה הקלינית של ילדים.

מלבד סוג החיה, ישנם שלושה מודלים בסיסיים המשמשים בדרך כלל במחקר של הלם דימומי: דימום מבוקר - או על ידי נפח או לחץ - ודימום בלתי מבוקר. הפרוטוקול המוצג במאמר זה מתאר מודל דימום בנפח קבוע, שבו נפח דם קבוע, המחושב בדרך כלל לפי אחוז משקל הגוף, מוסר על פני פרק זמן שנקבע על ידי הצופה. להיפך, במודלים של דימום בלחץ קבוע, בעלי חיים מדממים ל- MAP שנקבע מראש, אשר נשמר לאחר מכן עם דימום תקופתי או עירוי נוזלים במהלך תקופה מוגדרת, בהתאם למין בעלי החיים ואת מידת או התוצאה של הלם. הן מודלים של הלם דימומי בנפח קבוע והן מודלים של הלם דימומי בלחץ קבוע מאפשרים לחקור שינויים פתופיזיולוגיים הנגרמים על ידי הלם בתנאים מבוקרים, ומציעים יתרון ברור במונחים של יכולת שחזור ותקינה. עם זאת, המגבלה העיקרית שלהם היא שהם אינם מאפשרים ללמוד את ההשפעות של אסטרטגיות החייאה שונות על דימום פעיל, שבו החייאה נוזל אגרסיבי לפני שליטה כירורגית של דימום ידוע להגדיל את הדימום ולהקטין את ההישרדות, עקב עיכוב של היווצרות של פקקת ואת העלייה בלחץ הדם הממוצע. מודלים של דימום בלתי מבוקר הנגרם על ידי טראומה וסקולרית מתוקננת - ריסוק / חתך של כבד וטחול, פגיעה בעורקים או קטיעה של תוספתן - הוצעו כדי לשקף טוב יותר את המצב הקליני, ובכך לאפשר הבנה טובה יותר של ההשפעות של אסטרטגיות החייאה נוזלים שונות והתערבויות אחרות, כגון היפותרמיה ומוצרים המוסטטיים. עם זאת, למרות היותם רלוונטיים ביותר מבחינה קלינית, מודלים אלה דימום בלתי מבוקר להפעיל כמה חסרונות ברורים במונחים של סטנדרטיזציה ושחזור. לאור כל זאת, נראה כי המודל האידיאלי אינו קיים, ולכן המחקר בתחום זה חייב לאזן בין רלוונטיות קלינית לבין סטנדרטיזציה ניסויית ואמינות 6,7,8,9,26.

המודל המתואר במחקר זה עשוי להציע יישומים פוטנציאליים רחבים במחקר לב וכלי דם, כגון חקירת תפקוד לקוי של האנדותל ושינויים במיקרו-סירקולציה¹⁸ במהלך הלם, כמו גם תיקוף של מערכות ניטור המודינמיות שונות. יתר על כן, זה יכול לשמש גם בתחומי מחקר אחרים, המאפשר את המחקר של תגובות אנדוקריניות או חיסוניות לאחר דימום חמור, כמו גם קביעת תופעות לוואי של נוזלים שונים vasopressors. עם זאת, לגבי המחקר על אסטרטגיות החייאה שונות, מומלץ ללמוד את השפעותיהן במודלים של דימום בלתי מבוקר לפני יישום שינויים בסביבה הקלינית ^7,26.

מלבד הקושי להסיק את התוצאות לחיים האמיתיים, למודל זה יש מגבלות נוספות. ראשית, ישנם כמה משתנים מבלבלים הקשורים למערך הניסוי, כגון שימוש בחומרי הרדמה או אוורור מכני, שעשויים להחליש את התגובות הפיזיולוגיות במהלך הלם ולסבך את פרשנות התוצאות. חוץ מזה, תגובת לחץ מכשור על בעלי החיים ובקרת טמפרטורה עשויים להשפיע על מאקרו ומיקרוסירקולציה באמצעות מנגנונים שונים. מגבלה חשובה נוספת של מודל זה - הקשורה לצרכים הניסיוניים ולזמינות המשאבים - היא תקופת התצפית הפוסט-טראומטית המוגבלת, המגבילה עוד יותר את המחקר של ההשלכות ארוכות הטווח של הלם דימומי. בנוסף, למרות הדמיון הפיזיולוגי בין בני אדם לחזירים, ישנם כמה הבדלים בין מינים שיש לקחת בחשבון. מערכת הקרישה, למשל, נראית יעילה יותר בחזירים^27,28. כמו כן, רמות הפלזמה לקטט וסוקצינאט שונות בין המינים, ולחזירים יש אלקלוזיס בסיסי, מה שעלול להוביל להערכת חסר של השפעות הדימום על מאזן בסיס חומצה²⁹. לבסוף, ידוע גם כי התגובות הדלקתיות והחיסונית, כמו גם כמה קולטני vasopressor, שונים בחזירים⁹. הבדלים ספציפיים בין בעלי חיים צריכים להיחשב גם כגורמים משפיעים. מספר מחקרים הצביעו על הבדלים מגדריים מבחינת רגישות להלם, כאשר לנקבות יש יתרון הישרדותי משמעותי על פני זכרים^{בני 6,9}. עם זאת, בניסויים שנערכו במחקר זה, אנו משתמשים בבעלי חיים מאותה קבוצת גיל ועם רקע גנטי דומה כדי למזער את השונות הפוטנציאלית הטבועה במינים.

לסיכום, מאמר זה מספק מדריך מעשי שלב אחר שלב להקמת מודל חזירי של הלם דימום בילדים. בהשוואה למודלים קיימים אחרים, זהו פרוטוקול אמין וקל למעקב עם ישימות רחבה במחקר ביו-רפואי, בין אם לחקירת תגובות פתופיזיולוגיות לאחר דימום חמור או להערכת אסטרטגיות החייאה שונות.

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
ADA swabs	Albino Dias de Andrade, S.A.	300575750400	Non-woven swabs
Alaris SE	Carefusion	N/A	Volumetric infusion pump
Atracurium	Aspen Pharma Trading Limited. Dublin, Ireland	N/A	Muscle relaxant
Atropine 1 mg/mL	B. Braun	481377/1013
Barrier adhesive aperture drape	Mölnlycke	63621
BD emerald syringe 5 mL, 10 mL, 20 mL	Becton Dickinson S.A	https://www.bd.com/en-eu/offerings/capabilities/syringes-and-needles/injection-syringes/bd-emerald-3-piece-syringe	various options available
BLF21A laser doppler monitor	Transonic Systems Inc.	BLF21A	Skin blood flow monitor
BlueSensor NF ECG electrodes	Ambu	NF-50-A/12
Check-Flo performer introducer set 5Fr	Cook Medical	G12018	Vascular Sheath
Datex ohmeda S5	GE Healthcare Finland Oy, Helsinki, Finland	M1162897	Hemodynamic monitor
Fentanyl 0.05 mg/mL	Kern Pharma	N/A	Anesthesia
GE Vivid S5	GE Healthcare	S series	Ultrasound machine
Introcan Safety 18 G, 22 G, 24 G	B. Braun	Introcan series	Safety intravenous catheter
INVOS cerebral/somatic oximetry adult sensors	Medtronic PLC, USA	https://www.medtronic.com/covidien/en-us/products/cerebral-somatic-oximetry/invos-cerebral-somatic-oximetry-adult-sensors.html
INVOS OXIMETER cerebral/somatic	Somanetics	08-10566	Regional oxygenation monitor
Ketamin 50 mg/mL	Pfizer, S.L.	47034	Sedation
Leon plus	Heinen + Löwenstein	N/A	Ventilator
Life scope VS	Nihon Kohden	N/A	Bedside monitor
Miller laryngoscope blade 12″	Jorgensen Labs, USA	J0449F	Laryngoscope
Multi-lumen central venous catheterization set 7 French, 3 lumen, 30 cm	Arrow	CS-14703	Central venous catheter
Nellcor WarmTouch 5300A	Covidien		Thermal blancket
Nitrile gloves	Medihands	KS-ST RT021	Single use gloves
Pediatric SomaSensor INVOS cerebral/somatic	Covidien	https://www.medtronic.com/covidien/en-us/products/cerebral-somatic-oximetry.html	Disposable regional oxygen saturation sensor
PICCO monitoring kit	Pulsion Medical Systems	PV8215
PICCO thermodilution catheter 5F/20 cm	Pulsion Medical Systems	N/A
Propofol Lipoven 10 mg/mL	Fresenius Kabi, Spain	N/A	Anesthesia
Pulse contour cardiac output (PiCCO2)	Pulsion Medical Systems	N/A	Hemodynamic monitor
Rüsch flexislip	Teleflex Medical	503700	Endotracheal tube stylet
Softa swabs	B. Braun	19579	Alcohol pads
Surgical silk sutures USP 0	Aragó, Barcelona, Spain.	6245
TruWave pressure monitoring set	Edwards	T001767A	Pressure monitoring set
Ultrasound transmission gel	Ultragel Hungary 2000 Kft.	UC260