출혈성 쇼크의 돼지 모델에서 비침습적 및 침습적 신장 저산소증 모니터링

요약

여기에 제시된 프로토콜은 급성 신장 손상(AKI)의 초기 지표이자 새로운 소생적 종점으로서 소변 산소 분압을 설정하기 위해 출혈성 쇼크 돼지 모델에서 수질의 신장 산소 및 비침습적 소변 산소 분압을 측정하는 프로토콜입니다.

초록

외상 환자의 최대 50%가 급성 신장 손상(AKI)이 발생하는데, 이는 부분적으로 심각한 출혈 후 신장 관류 불량으로 인한 것입니다. AKI는 현재 기준선에서 혈청 크레아티닌 농도의 변화 또는 장기간의 소변량 감소에 따라 진단됩니다. 불행히도 기준선 혈청 크레아티닌 농도 데이터는 대부분의 외상 환자에서 사용할 수 없으며 현재 추정 방법은 정확하지 않습니다. 또한 혈청 크레아티닌 농도는 손상 후 24-48시간까지 변하지 않을 수 있습니다. 마지막으로, 핍뇨는 AKI를 진단하기 위해 최소 6시간 동안 지속되어야 하므로 조기 진단에는 비실용적입니다. 현재 사용 가능한 AKI 진단 접근법은 외상 환자의 소생술 중 위험을 예측하는 데 유용하지 않습니다. 연구에 따르면 산소 분압(PuO₂)이 신장 저산소증을 평가하는 데 유용할 수 있습니다. 비침습적으로_PuO2 를 측정하기 위해 요도 카테터와 소변 수집 백을 연결하는 모니터가 개발되었습니다. 이 장치는 발광 소광 원리를 기반으로_PuO2 를 추정하는 광학 산소 센서를 통합합니다. 또한이 장치는 소변의 흐름과 온도를 측정하며, 후자는 온도 변화의 교란 효과를 조정합니다. 소변 흐름은 소변 흐름이 낮은 기간 동안 산소 유입의 영향을 보상하기 위해 측정됩니다. 이 기사는 비침습적_PuO2, 신장 저산소증 및 AKI 발달 사이의 관계를 연구하기 위해 출혈성 쇼크의 돼지 모델을 설명합니다. 이 모델의 핵심 요소는 피복되지 않은 광학 마이크로 화이버를 기반으로하는 산소 프로브의 신장 수질에 초음파 유도 수술 배치입니다. _PuO2 는 또한 방광에서 측정되고 신장 및 비침습적_PuO2 측정과 비교됩니다. 이 모델은 AKI의 초기_마커로서 PuO2를 테스트하고 전신 산소화보다는 말단 기관을 나타내는 출혈 후 소생 종점으로서_PuO2 를 평가하는 데 사용할 수 있습니다.

서문

급성 신장 손상(AKI)은 중환자실에 입원한 외상 환자의 최대 50%에 영향을 미친^다1. AKI가 발병한 환자는 입원 및 중환자실 입원 기간이 더 길고 사망 위험이 3배 더 높은 경향이 있습니다 ^2,3,4. 현재 AKI는 신장 질환 개선 종합 결과(KDIGO) 가이드라인에 의해 가장 일반적으로 정의되며, 이는 기준선 또는 장기간의 핍뇨 기간에서 혈청 크레아티닌 농도의 변화를 기반으로 합니다⁵. 기준선 크레아티닌 농도 데이터는 대부분의 외상 환자에서 사용할 수 없으며, 추정 방정식은 신뢰할 수 없으며 외상 환자에서 검증되지 않았습니다⁶. 또한, 혈청 크레아티닌 농도는 손상 후 최소 24시간까지 변하지 않을 수 있어 조기 식별 및 개입이 배제된다⁷. 연구에 따르면 소변 배출량이 혈청 크레아티닌 농도보다 AKI의 초기 지표인 것으로 나타났지만, KDIGO 기준은 최소 6시간의 핍뇨를 요구하므로 부상 예방을 목표로 하는 중재가 배제된다

프로토콜

유타 대학교의 기관 동물 관리 및 사용 위원회는 여기에 설명된 모든 실험 프로토콜을 승인했습니다. 실험 전에 체중이 50-75kg이고 생후 6-8개월 사이인 총 12마리의 거세된 수컷 또는 임신하지 않은 암컷 요크셔 돼지를 최소 7일 동안 인클로저에 적응시켰습니다. 이 기간 동안 모든 관리는 수의사가 지시하며 실험 동물의 관리 및 사용 가이드 및 동물 복지법 규정 및 표준에 따라 지시됩니다. 동물들은 마취 유도 전에 밤새 금식하지만 물에 자유롭게 접근 할 수 있습니다.

1. 센서 어셈블리

1. 열가소성 엘라스토머(TPE) 튜빙 6cm 조각, 1/8인치 및 3/16인치 PVC 튜빙 25mm 조각, 1/8인치 및 3/16인치 PVC 튜빙 31mm 조각을 자릅니다.
2. 온도 프로브의 노출된 팁에 맞도록 통풍이 되지 않는 캡 상단에 구멍을 뚫습니다. 3/32인치 드릴 비트로 시작한 다음 1/8인치 드릴 비트를 사용합니다.
3. 5/32인치 드릴 비트를 사용하여 산소 센서에 맞도록 T-커넥터의 상단 부분을 뚫습니다.
4. 1/8인치 PVC 튜브의 짧은 부분을 유량 센서의 입구 쪽으로 밉니다. 더 긴 1/8인치 PVC 튜브를 유량 센서의 출구 쪽(유량 센서 자체의 화살표로....

결과

도 1 은 본 원고에 기술된 비침습적_PuO2 모니터의 이미지를 나타낸다. 도 2 는 기재된 돼지 출혈 모델과 유사한 실험 동안 단일 대상체에서 MAP 및 비침습적_PuO2 측정치의 플롯을 나타낸다. 실험 시작시 출혈이 시작되면서 MAP와 PuO₂ 가 감소했습니다. _PuO2 의 초기 감소에 이어 REBOA 풍선이 수축될 때까지 점진적으로 증가했습?.......

토론

AKI는 외상 환자에게 흔한 합병증이며 현재 신장 조직 산소 공급에 대한 검증된 병상 모니터가 없기 때문에 AKI를 조기에 감지하고 잠재적인 개입을 안내할 수 있습니다. 이 원고는 AKI의 초기 지표이자 외상 환경에서 새로운 소생술 종점으로서 비침습적_PuO2 를 확립하기 위한 돼지 출혈성 쇼크 모델의 사용 및 계측을 설명합니다.

이 돼지 모델의 뚜렷한 장점 중 하나는 ?.......

자료

Name	Company	Catalog Number	Comments
1/8" PVC tubing	Qosina	SKU: T4307	Part of noninvasive PuO2 monitor
3/16" PVC tubing	Qosina	SKU: T4310	Part of noninvasive PuO2 monitor
3/8" TPE tubing	Qosina	SKU: T2204	Part of noninvasive PuO2 monitor
3/32" (1), 1/8" (1), 5/32" (1) drill bit	Dewalt	N/A	For building noninvasive PuO2 monitor
Biocompatible Glue	Masterbond	EP30MED	Part of noninvasive PuO2 monitor
Bladder PuO2 sensor	Presens	DP-PSt3	Oxygen dipping probe
Bladder oxygen measurement device	Presens	Fibox 4	Stand-alone fiber optic oxygen meter
Chlorhexidine 4% scrub	Vetone	N/A	For scrubbing insertion or puncture sites
Conical connector with female luer lock	Qosina	SKU: 51500	Part of noninvasive PuO2 monitor
Cuffed endotracheal tube	Vetone	600508	For sedating the subject and providing respiratory support
Euthanasia solution (pentobarbital sodium|pheyntoin sodium)	Vetone	11168	For euthanasia after completion of experiment
General purpose temperature probe, 400 series thermistor	Novamed	10-1610-040	Part of noninvasive PuO2 monitor
HotDog veterinary warming system	HotDog	V106	For controlling subject temperature during experiment
Invasive tissue oxygen measurement device	Optronix	N/A	OxyLite™ oxygen monitors
Invasive tissue oxygen sensor	Optronix	NX-BF/OT/E	Oxygen/Temperature bare-fibre sensor
Isoflurane	Vetone	501017	To maintain sedation throughout the experiment
Isotonic crystalloid solution	HenrySchein	1537930 or 1534612	Used during resuscitation in the critical care period
Liquid flow sensor	Sensirion	LD20-2600B	Part of noninvasive PuO2 monitor
Male luer lock to barb connector	Qosina	SKU: 11549	Part of noninvasive PuO2 monitor
Male to male luer connector	Qosina	SKU: 20024	Part of noninvasive PuO2 monitor
Norepinephrine	HenrySchein	AIN00610	Infusion during resuscitation
Noninvasive oxygen measurement device	Presens	EOM-O2-mini	Electro optical module transmitter for contactless oxygen measurements
Non-vented male luer lock cap	Qosina	SKU: 65418	Part of noninvasive PuO2 monitor
O2 sensor stick	Presens	SST-PSt3-YOP	Part of noninvasive PuO2 monitor
PowerLab data acquisition platform	AD Instruments	N/A	For data collection
REBOA catheter	Certus Critical Care	N/A	Used in experimental protocol
Super Sheath arterial catheters (5 Fr, 7 Fr, 9 Fr)	Boston Scientific	C1894	for intravascular access
Suture	Ethicon	C013D	For securing catheter to skin and closing incisions
T connector, all female luer locks	Qosina	SKU: 88214	Part of noninvasive PuO2 monitor