Стандартизированная модель фибрилляции желудочков и расширенной сердечной жизнеобеспечения у свиней

Резюме

Сердечно-легочная реанимация и дефибрилляция являются единственными эффективными терапевтическими вариантами при остановке сердца, вызванной фибрилляцией желудочков. Эта модель представляет собой стандартизированный режим для индуцирования, оценки и лечения этого физиологического состояния в свиной модели, обеспечивая тем самым клинический подход с различными возможностями для сбора и анализа данных.

Аннотация

Сердечно-легочная реанимация после остановки сердца, независимо от ее происхождения, является регулярно встречающихся неотложной медицинской помощи в больницах, а также доклинических условиях. Перспективные рандомизированные исследования в области человеческого имутявляются трудно разработать и этически неоднозначным, что приводит к отсутствию основанных на фактических данных методов лечения. Модель, представленная в настоящем докладе, представляет собой одну из наиболее распространенных причин остановки сердца, фибрилляции желудочков, в стандартизированной обстановке в большой модели животных. Это позволяет проводить воспроизводимые наблюдения и различные терапевтические вмешательства в клинически точных условиях, что способствует созданию более качественных доказательств и, в конечном итоге, возможности для улучшения медицинского лечения.

Введение

Остановка сердца и сердечно-легочная реанимация (КЛР) регулярно сталкиваются с неотложной медицинской помощью в больничных палатах, а также доклинических сценариев неотложной помощи^1,2. Хотя были предприняты значительные усилия, чтобы охарактеризовать оптимальное лечение для этой ситуации^3,4,5,^6,международные руководящие принципы и рекомендации экспертов (например, ERC и ILCOR), как правило, полагаются на низкосортные доказательства из-за отсутствия перспективных рандомизированных испытаний^3,4,5,7,8,9. Отчасти это связано с очевидными этическими оговорками в отношении протоколов рандомизированной реанимации в человеческих испытаниях¹⁰. Тем не менее, это может также указывать на отсутствие строгого соблюдения протокола, когда сталкивается с опасной для жизни и стрессовой ситуации^11,12. Протокол, представленный в настоящем докладе, направлен на создание стандартизированной модели реанимации в реалистичной клинической обстановке, которая генерирует ценные, перспективные данные, будучи максимально действительными и точными без необходимости в людях. Он придерживается общих руководящих принципов реанимации, может быть легко применен, и позволяет исследованиям изучить и охарактеризовать различные аспекты и вмешательства в критических, но контролируемых условиях. Это приведет к 1) лучшее понимание патологических механизмов, лежащих в основе остановки сердца и фибрилляции желудочков и 2) более высокое качество доказательств в целях оптимизации вариантов лечения и повышения выживаемости.

протокол

Эксперименты в этом протоколе были одобрены Государственным и Институциональным комитетом по уходу за животными (Landesuntersuchungsamt Rheinland-Pfalz, Кобленц, Германия; Председатель: д-р Сильвия Эйш-Вольф; утверждение нет. G16-1-042). Эксперименты проводились в соответствии с руководящими принципами ARRIVE. В протокол были включены семь обезболистых самцов свиней(sus scrofa domestica)со средним весом 30 и 2 кг и возрастом 12-16 недель.

1. Анестезия, интубация и механическая вентиляция^13,14

1. Поддержание животных в их нормальной среде как можно дольше, чтобы свести к минимуму стресс. Удерживайте пищу 6 ч до запланированного эксперимента, чтобы уменьшить риск аспирации, но не отказывайте от доступа к воде.
2. Седативные свиньи с комбинированной инъекцией кетамина (4 мг/кг) и азаперона (8 мг/кг) в шею или ягодичную мышцу с помощью иглы (20 Г) для внутримышечной инъекции. Оставьте животных нетронутыми в их конюшнях до тех пор, пока седация не займется (15-20 мин).
   ВНИМАНИЕ: Перчатки абсолютно необходимы при обращении с животными.
3. Транспорт животных седативных животных в лабораторию. Время транспортировки не должно превышать эффективного времени седации (здесь, 30-60 мин).
4. Мониторинг насыщения периферического кислорода (SpO₂) с датчиком, обрезанным к хвосту или уху.
5. Дезинфицировать кожу с алкогольным дезинфицирующим средством перед вставкой катетера периферической вены (20 G) в уховую вену. Спрей области, протрите 1x, спрей снова, и дайте дезинфицирующее средство сухой.
6. Администрирование анальгезии с помощью внутривенной инъекции фентанила (4 мкг/кг). Индуцировать анестезию с внутривенной инъекцией пропофола (3 мг/кг)
7. Поместите свинью в положение на спине на носилках с вакуумным матрасом и зафиксировать его с повязками. Нанесите мышечный релаксант через внутривенную инъекцию атракурия (0,5 мг/кг)
8. Непосредственно начните неинвазивную вентиляцию с собачьей вентиляционной маски (размер 2). Параметры вентиляции следующие: FiO₂ (нерационательная кислородная фракция) - 100%, частота дыхания - 18-20 вдохов/мин, пиковое давление на пути - 2 0,0, ПИПЕ (положительное давление конца срока действия) - 5 см/мин₂0.
9. Поддержание анестезии с помощью непрерывного настоя фентанила (0,1-0,2 мг кг^-1 ч^-1)и пропофола (8-12 мг кг^-1 ч^-1). Начать непрерывный настой сбалансированного электролитного раствора (5 мл кг^-1 ч^-1).
10. Защищайте дыхательные пути с помощью интубации с помощью общей эндотрахеялкой трубки (ID 6-7) и ввестиком. Используйте общий ларингоскоп с лезвием Macintosh (размер 4). Для этого шага нужны два человека.
    1. Убедитесь, что один человек фиксирует язык снаружи с куском ткани и открывает мранжду с другой стороны.
       1. Убедитесь, что второй человек выполняет ларингоскопию гортани. Когда epiglottis приходит в поле зрения, двигаться ларингоскоп вентилируемых. Эпиглоттис должен быть поднят и голосовые связки будут видны.
          ПРИМЕЧАНИЕ: Если epiglottis не двигает ventrally, то оно вставляет к мягкому небюну и может быть мобилизовано кончиком пробки.
11. Перемещение трубки тщательно через голосовые связки.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Самая узкая точка трахеи не на уровне голосовых связок, но является субглоттической. Если вставка трубки невозможна, попробуйте повернуть трубку по часовой стрелке или использовать меньшую трубку.
12. Вытяните ввести из трубки. Используйте 10 мл шприца, чтобы блокировать манжету с 10 мл воздуха. Контролируйте давление манжеты с помощью манжеты менеджера (30 см₂O).
13. Начало механической вентиляции после подключения трубки с вентилятором (PEEP 5_{см/ 2}О, приливный объем 8 мл/кг, FiO₂ й 0,4, I:E "вдохновение к соотношению истечения" - 1:2, частота дыхания - переменная для достижения конечноприливного CO₂ из йт/6 кПа, обычно 20-30/мин). Убедитесь, что положение трубки является правильным путем регулярного и периодического выдоха углекислого газа через капнографию.
14. Проверьте двусторонню вентиляцию через аускультацию.
    ПРИМЕЧАНИЕ: В случае неправильного размещения трубки, заполненный воздухом желудок быстро образует четко видимый выпуклость через брюшную стенку. В этом случае необходима немедленная замена трубки и вставка желудочной трубки. Если интубация не удается, переключиться обратно, чтобы замаскировать вентиляцию и попробовать меньше трубки или лучшее позиционирование морды.
15. Поместите желудочную трубку в желудок, чтобы избежать рефлюкса и рвоты с двумя людьми.
    1. Закрепите язык снаружи куском ткани и откройте мранжу с другой стороны.
       1. Убедитесь, что второй человек выполняет ларингоскопии гортани свиней затем визуализирует пищевода. Нажмите желудочной трубки внутри пищевода с щипцы Magill, пока желудочная жидкость сливается.
          ПРИМЕЧАНИЕ: Визуализация может быть трудной. В этом случае поднимите трубку с ларингоскопом вентилируемым образом, чтобы открыть пищевод.

2. Инструментирование

1. Используйте бинты, чтобы отодвинуть задние лапы, чтобы сгладить складки в бедренной местности для катеризации судна.
2. Подготовьте следующие материалы: шприцы (5 мл, 10 мл и 50 мл), игла Селдинджера, ввизатные оболочки (6 fr, 8 Fr, 8 Fr), направляющие для оболочки, центральный венозный катетер с тремя портами (7 fr, 30 см) с направляющим проводом, кардио- монитор(таблица материалов)и катетер (5 fr, 20 см).
3. Дезинфекция области подогнания (см. шаг 1.6). Повторите этот процесс 2x.
4. Заполните все катетеры сольным раствором. Нанесите ультразвуковой гель на ультразвуковой зонд. Обложка области пышной с стерильной fenestrated драпировки.
5. Сканирование право бедренных сосудов с ультразвуком и использовать метод доплера для выявления артерии и^{вены 15}. Визуализируйте правую бедренную артерию аксиально. Переключитесь на продольное представление артерии, вращая зонд на 90 градусов.
6. Проколите правую бедренную артерию под ультразвуковой визуализацией с помощью иглы Селдингера под постоянным аспирицией со шприцем 5 мл.
   ПРИМЕЧАНИЕ: На наш взгляд, ультразвук, направленный на технику Селдинджера, связан со значительно меньшей кровопотерей и травмой тканей, чем другие методы сосудистого доступа.
7. Подтвердите желаемое положение иглы, наблюдая ярко-красный пульсирующей крови. Отключите шприц и быстро вставьте направляющий провод в правую бедренную артерию.
8. Визуализируйте продольную ось правой бедренной вены. Вставьте иглу Селдингера под постоянное стремление шприцем 5 мл. Аспирируйте любую темно-красную непульсирующую венозную кровь.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Если правильное положение иглы в различных сосудах не может быть визуально подтверждено, возьмите образцы крови и проанализируйте содержание газа в крови. Высокий уровень кислорода является хорошим признаком для артериальной крови, в то время как низкая насыщенность кислородом указывает на внутривенное положение.
9. Вставьте направляющий провод для центрального венозного катетера в правую бедренную вену после отключения шприца. Уречись от иглы Селдинджера.
10. Визуализируйте оба правых сосуда с помощью ультразвука для контроля правильного положения провода. Нажмите артериальной оболочки ввода (6 Fr) над направляющей проволокой в правой артерии и обеспечить положение с аспирации крови.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Размещение оболочки через кожу может быть трудно. Это может быть полезно для выполнения небольшой разрез вдоль провода, чтобы облегчить лучшее размещение.
11. Используйте технику Селдинджера, чтобы позиционировать центральную венозную линию в правую бедренную вену. Аспирируй все порты и промойте их сольным раствором.
12. Выполните ту же процедуру на левой стороне ч. а. для вставки других вениров в технике Селдинджера в левую бедренную артерию (8 о) и бедренную вену (8 о).
13. Соедините правильную артериальную оболочку и центральный венозный катетер с двумя преобразователями систем для измерения инвазивной гемодинамики. Позиция обоих преобразователей на уровне сердца.
14. Переключите стоп-ходы обоих преобразователей, открытых для калибровки системы до нуля.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Необходимо избегать любых пузырьков воздуха и пятна крови в системе для создания правдоподобных значений.
15. Переключите все настои для поддержания анестезии от периферической вены к центральной венозной линии. Возьмите базовые значения (гемодинамика, спирометрия и другие выходы из кардиомонитора; см. раздел 3) после 15 мин восстановления.
16. Инициировать фибрилляцию желудочков (см. раздел 4).

3. Импульсный контур сердечного выброса

1. Вставьте транспульсонный терморазбавления катетер в правой артериальной оболочки ввода.
   ПРИМЕЧАНИЕ: В клинической медицине, терморазбавления катетеры непосредственно размещены техники Селдинджера. Тем не менее, размещение через введать оболочки также возможно. В предлагаемом протоколе оболочки помещаются в качестве стандартизированного сосудистого доступа для максимальной гибкости приборов в ходе различных экспериментов.
2. Соедините катетер с артериальной проволокой системы кардиомонитора. Переключите артериальный преобразователь непосредственно в порт кардиомонитора и перекалибруйте, как описано в шаге 2.14. Соедините венозный измерительный блок системы кардиомонитора с левой венозной оболочкой ввектора.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Необходимо соединить венозные и артериальные зонды как можно дальше друг от друга; в противном случае, измерение будет нарушено, потому что применение холодной воды в венозной системе повлияет на артериальные измерения. Более подробная информация о PiCCO₂ были предоставлены ранее¹⁶.
3. Включите систему кардиомонитора. Подтвердите, что новый пациент измеряется. Введите размер и вес.
4. Переключите категорию на взрослых. Введите имя протокола и идентификатор. Нажмите на выход.
5. Установите объем впрыска до 10 мл.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Объем выбранного решения для инъекций может быть изменен в программном обеспечении. Более высокий объем делает измеренные значения более допустимыми. Небольшой объем был выбран для этого эксперимента, чтобы избежать каких-либо эффектов геморазбаления.
6. Введите центральное венозное давление.
7. Откройте трехсторонний стоп-код к атмосфере.
8. Нажмите на нулевой для калибровки системы. Нажмите на выход.
9. Калибровать непрерывное измерение сердечного выброса.
   1. Нажмите на TD (терморазбавление). Приготовьте физиологический соленом раствор с температурой 4 градусов по Цельсию в шприцу 10 мл. Нажмите на кнопку "Начало".
   2. Впрысните 10 мл холодного соблюра быстро и неуклонно в венозный измерительный блок. Подождите, пока измерение будет завершено, и система запросит повторение.
   3. Повторяйте предыдущий шаг до завершения трех измерений. Система вычислит среднее количество всех параметров. Нажмите на выход.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Измерения начнутся сразу после завершения калибровки. Хотя измерения сердечного выхода во время КПП не выполняются регулярно, правдоподобные результаты были в состоянии быть подтверждены после адекватной калибровки^17,18.

4. Фибрилляция желудочков и механическая реанимация

1. Место дефибриллятора патч электродов в передне-задней позиции на туловище. Задний электрод должен располагаться на центральном левом гемитораксе.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Используйте бритву для удаления лишних волос и грязи для облегчения оптимальной проводимости.
2. Подключите электроды к дефибриллятору и установите ЭКГ.
3. Обездвижить свинью внутри вакуумного матраса. Deflate матрас для предотвращения нежелательных движений во время КПП. Контрольная фиксация конечностей.
4. Поместите устройство сжатия грудной клетки (здесь, LUCAS-2) вокруг груди и под вакуумный матрас в соответствии с рекомендациями производителя. Отрегулируйте накладку давления до нижней трети грудины в медианном положении.
5. Включите устройство сжатия грудной клетки ("кнопка питания") и опустите наноматые площадки до уровня кожи. Установите частоту сжатия до 100/мин, если не определено в протоколе. Нажмите кнопку Пауза, чтобы подготовить устройство сжатия для сжатия грудной клетки.
6. Вставьте фибрилляцию/ темпкатетер в левую бедренную вену через оболочку i.v.
7. Надуть манжету катетера 1-2 мл воздуха. Медленно нажимайте на надутую манжету дальше, пока она не будет помещена рядом с правым предсердием (обычно около 50 см расстояния).
8. Соедините катетерные электроды к адекватному генератору осциллоскопа/функции. Отрегулируйте параметры фибрилляции до желаемых значений (здесь ток 13,8 В с частотами от 50-200 Гц).
9. Включите генератор и следите за изменениями ЭКГ. Медленно перемещайте катетер вперед до тех пор, пока в ЭКГ не будут обнаружены аритмии.
   ВНИМАНИЕ: Предотвратить отдельные электроды в конце катетера от прикосновения к коже человека или друг друга, чтобы предотвратить короткое замыкание и, возможно, опасные для жизни ситуации.
10. Тщательно меняйте положение катетера до тех пор, пока не будет обнаружена фибрилляция желудочков.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Это может быть трудно вызвать фибрилляцию сразу. Если позиция достигается, при котором эффекты ЭКГ можно увидеть, изменение частоты или неоднократное включение и выключение генератора иногда может быть полезным.
11. Как только фибрилляция желудочков подтверждается, выключите генератор, сдуваем шарик и удалите фибрилляционный катетер. Поддерживайте фибрилляцию с вентиляцией или без нее до тех пор, пока это требуется.
12. Начните механические компрессии грудной клетки, нажав кнопку Воспроизведения на компрессионном устройстве. Чтобы прервать сжатие грудной клетки, нажмите кнопку паузы на компрессионном устройстве.
13. Анализ моделей ЭКГ. Если фибрилляция желудочков сохраняется, приготовьте дефибрилляцию.
    1. Введите ручной режим в меню дефибриллятора. Отрегулируйте энергию до 200 J двухфаза.
    2. Нажмите кнопку Нагрузки. Подождите, пока акустический сигнал не включается, чтобы указать подготовленное ударное значение. Инициировать электрическим током.
       ВНИМАНИЕ: Только опытные пользователи должны обрабатывать дефибрилляторы и катетеры фибрилляции. Нет потрясений должны быть начаты, если есть какие-либо указания на неисправные или изношенные материалы. Начало поражения электрическим током всегда должно быть объявлено четко слышно каждому человеку в комнате, и человек, запускающий дефибрилляцию, несет ответственность за то, чтобы никто не прикасался к животному или носилки до освобождения шока.
       ПРИМЕЧАНИЕ: Здесь использовался протокол реанимации на основе руководящих принципов (т.е. 2 мин компрессии грудной клетки, ЭКГ-оценка, шок, 2 мин сжатия грудной клетки, введение адреналина и т.д.). Для получения дополнительной информации проконсультируйтесь с руководящими принципами⁴.
14. В случае возврата спонтанной циркуляции (ROSC), остановить компрессии грудной клетки, продолжить вентиляцию, и применять мониторинг так широко и до тех пор, как это необходимо.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Анестетический препарат администрации может или не может быть прерван во время КПП, в зависимости от протокола. Если седация прекращена, вливание должно быть возобновлено после подтвержденного ROSC.
15. Для предотвращения ухудшения состояния кардиореспираторных заболеваний на этапе ROSC, приводящих к экспериментальному отказу, рекомендуется целеусковый подход к руководству по управлению жидкостью и катехоламином, а также стандартизированные настройки дыхания и вентиляции.

5. Окончание эксперимента и эвтаназия (в случае ROSC)

1. Введите 0,5 мг фентанила в центральную венозную линию. Подождите 5 мин. Введите 200 мг пропофола в центральную венозную линию.
2. Эвтанизировать животное с 40 ммоль хлористого калия инъекции.
3. Выполняйте удаление/фиксацию органов или анализы по мере необходимости.

Результаты

Остановка сердца была вызвана у семи свиней. Возвращение спонтанного кровообращения после КПП было достигнуто в четырех свиней (57%) со средним значением 3 и 1 бифазасические дефибрилляции. Здоровые и адекватно обезопадинированные свиньи должны оставаться в положении ?...

Обсуждение

Некоторые основные технические проблемы, касающиеся анестезии в свиной модели ранее были описаны нашей группой^13,14. К ним относятся строгое избегание стресса и ненужной боли для животных, возможные анатомические проблемы во время управления дыхательных...

Материалы

Name	Company	Catalog Number	Comments
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