Name: complete and partial aortic occlusion for the treatment of hemorrhagic shock in swine
Uploaded: 2018-08-24T14:45:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Complete and Partial Aortic Occlusion for the Treatment of Hemorrhagic Shock in Swine at JoVE.com

Vorremmo riconoscere Rachel O'Connell e Jessica Lee per la loro assistenza con gli studi sugli animali. Vorremmo anche riconoscere il maggiore generale Harold Timboe, MD, MPH, esercito degli Stati Uniti (RET.), che è stato consigliere e mentore per questo progetto.

Nel condurre la ricerca usando gli animali, i ricercatori hanno aderito per l'Animal Welfare Act regolamenti e altri statuti federali relative agli animali ed esperimenti che coinvolgono gli animali e i principi stabiliti nella versione corrente della Guida per l'uso e la manutenzione degli animali da laboratorio del Consiglio nazionale delle ricerche. Questo protocollo di studio è stato approvato dall'Università di Michigan istituzionale Animal Care ed uso Committee (IACUC). Gli esperimenti sono stati condotti in conf...

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	<li>Kauvar, D. S., Lefering, R., Wade, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+of+hemorrhage+on+trauma+outcome:+an+overview+of+epidemiology,+clinical+presentations,+and+therapeutic+considerations.">Impact of hemorrhage on trauma outcome: an overview of epidemiology, clinical presentations, and therapeutic considerations.</a> The Journal of Trauma: Injury, Infection and Critical. 60, S3-S11 (2006).</li><li>Kauvar, D. S., Wade, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+epidemiology+and+modern+management+of+traumatic+hemorrhage:+US+and+international+perspectives.">The epidemiology and modern management of traumatic hemorrhage: US and international perspectives.</a> Critical Care. 9, S1-S9 (2005).</li><li>Mattox, K. L., Allen, M. K., Feliciano, D. 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A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physiologic+response+to+hemorrhagic+shock+depends+on+rate+and+means+of+hemorrhage.">Physiologic response to hemorrhagic shock depends on rate and means of hemorrhage.</a> The Journal of Surgical Research. 143 (2), 276-280 (2007).</li><li>Morrison, J. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+inflammatory+sequelae+of+aortic+balloon+occlusion+in+hemorrhagic+shock.">The inflammatory sequelae of aortic balloon occlusion in hemorrhagic shock.</a> The Journal of Surgical Research. 191 (2), 423-431 (2014).</li><li>White, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+porcine+model+for+evaluating+the+management+of+noncompressible+torso+hemorrhage.">A porcine model for evaluating the management of noncompressible torso hemorrhage.</a> Journal of Trauma. 71, S131-S138 (2011).</li><li>Alam, H. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Putting+life+on+hold-for+how+long?+Profound+hypothermic+cardiopulmonary+bypass+in+a+Swine+model+of+complex+vascular+injuries.">Putting life on hold-for how long? Profound hypothermic cardiopulmonary bypass in a Swine model of complex vascular injuries.</a> Journal of Trauma. 64 (4), 912-922 (2008).</li><li>Bebarta, V. S., Daheshia, M., Ross, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+significance+of+splenectomy+in+experimental+swine+models+of+controlled+hemorrhagic+shock.">The significance of splenectomy in experimental swine models of controlled hemorrhagic shock.</a> The Journal of Trauma and Acute Care Surgery. 75 (5), 920 (2013).</li><li>Georgoff, P. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alterations+in+the+human+proteome+following+administration+of+valproic+acid.">Alterations in the human proteome following administration of valproic acid.</a> Journal of Trauma and Acute Care Surgery. 81 (6), 1020-1027 (2016).</li><li>Dekker, S. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Different+resuscitation+strategies+and+novel+pharmacologic+treatment+with+valproic+acid+in+traumatic+brain+injury.">Different resuscitation strategies and novel pharmacologic treatment with valproic acid in traumatic brain injury.</a> Journal of Neuroscience Research. 96 (4), 711-719 (2017).</li><li>Georgoff, P. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Safety+and+Tolerability+of+Intravenous+Valproic+Acid+in+Healthy+Subjects:+A+Phase+I+Dose-Escalation+Trial.">Safety and Tolerability of Intravenous Valproic Acid in Healthy Subjects: A Phase I Dose-Escalation Trial.</a> Clinical Pharmacokinetics. 57 (2), 209-219 (2017).</li></ol>

In questo protocollo, abbiamo evidenziato un modello di shock emorragico in maiali. Questo modello ha dimostrato di essere affidabile e riproducibile16,17,18,19. Modelli simili a questo sono stati impiegati in diversi studi scientifici che studiano gli effetti di shock emorragico su fisiologia animale16,20. Inoltre, questo modello è st...

L'emorragia continua ad essere la causa dominante delle morti evitabili in pazienti sottoposti a eventi traumatici, pari al 90% dei decessi per trauma in ambito militare e il 40% delle morti post-traumatiche nella popolazione civile1, 2. anche se la pressione diretta può trattare l'emorragia comprimibile, l'emorragia non comprimibile torso rimane difficile da trattare e può essere letale senza prompt di controllo emostatico. L'approccio storico di thoracotomy resuscitativo o la laparotomia con traversa-pressione aortica ha dimostrato di essere estremamente dilagante3,4. Questo intervento richiede anche un algoritmo di selezione complessi per determinare la candidatura di pazienti che hanno subito insulti traumatici5.
Negli ultimi anni, c'è stata una rinascita di interesse per un approccio descritto in precedenza — resuscitative endovascular l'occlusione dell'aerostato dell'aorta (REBOA)6,7,8. Anche se REBOA ha conferito un vantaggi di sopravvivenza a breve termine in caso di emorragia, una prolungato l'occlusione completa dell'aorta durante il gonfiaggio del palloncino pone gravi preoccupazioni che includono l'ischemia irreversibile fine-organo9,10. Nel tentativo di superare questa morbosità potenziale, sono essendo messo a punto strategie endovascular alternativi per gestire l'emorragia. Una tale strategia che ha visto una crescente attenzione è una parziale occlusione dell'aorta11,12. L'idea dell'occlusione parziale aortica dell'aerostato offre la perfusione dei letti vascolari distale al luogo dell'occlusione, mappe aortiche prossimale fisiologiche migliorate e una riduzione graduale del afterload seguendo lo sgonfiaggio del palloncino. Questi cambiamenti nei parametri sono opportune modifiche alle caratteristiche fisiologiche di un animale di spurgo. Prima della traduzione di questo metodo per gli esseri umani, completare e cateteri per occlusione parziale aortica dell'aerostato sono stati pesantemente testati in modelli suina di shock emorragico11,12,13.
Suina è stati utilizzati negli studi che comportano shock emorragico per molti anni. La maggior parte della attuale comprensione della patofisiologia di shock emorragico è derivato dagli studi che hanno utilizzato modelli animali, compreso suina. Loro fisiologia e risposte omeostatiche nella cornice di deplezione di volume patologico segue emorragia, soprattutto quelli relativi a risposte cardiovascolari e della coagulazione del sangue, sono state ben documentate e sono simili a quelli di esseri umani14. Modelli di suina di shock emorragico forniscono anche l'opportunità di studiare strategie di trattamento per shock emorragico e altre lesioni traumatiche.
In questo studio, dimostriamo un modello clinicamente realistico di shock emorragico nei suini per valutare strategie di trattamento endovascular, compreso l'occlusione completa e parziale aortica dell'aerostato. Supponiamo che una parziale occlusione dell'aorta si traduce in una migliore fisiologica e profilo di laboratorio rispetto a un'occlusione completa dell'aorta in maiali che subiscono un'emorragia controllata di volume fisso.
Abbiamo mirato a paragonare gli effetti fisiologici dell'occlusione aortica parziale e completa come un trattamento per shock emorragico in un modello di suina. Parziale occlusione aortica è stata ottenuta utilizzando un'occlusione selettiva aortica dell'aerostato nel catetere di trauma (SABOT) (Figura 1). Il catetere SABOT è un sistema di due-palloncino che permette il flusso sanguigno intra-Luminale, fornendo in tal modo un flusso aortico parziale per i letti vascolari distali all'occlusione. L'occlusione aortica completa è stata ottenuta utilizzando un catetere per occlusione aortica singolo-palloncino (ad es.,CODA) (Figura 1). Gruppi di trattamento sono stati randomizzati per subire resuscitative Occlusione aortica con il completo o con i cateteri di occlusione parziale aortica dell'aerostato (n = 2/gruppo).
I passaggi principali del modello includono l'induzione dell'anestesia e l'intubazione, il mantenimento dell'anestesia, strumentazione, l'emorragia TBV 35% (Totale 20 min; metà sopra il primo min 7 e mezzo sopra il restante 13 min), l'occlusione aortica dell'aerostato e rianimazione di sangue intero (min 60 dell'occlusione; rianimazione di sangue intero di 20% durante gli ultimi 20 minuti dell'occlusione), monitoraggio (240 min) con osservazione emodinamica ed eutanasia con tessuto raccolta critica di cura. Nella figura 2 viene illustrato il modello utilizzato in questo esperimento.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Yorkshire-Landrace Swine</td>
			<td>Michigan State University Veterinary Farm</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anesthesia: Telazol</td>
			<td>Pfizer</td>
			<td></td>
			<td>Dose: 2-8 mg/kg; IM</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-cholinergic: Atropine</td>
			<td>Pfizer</td>
			<td></td>
			<td>Dose: 1mg, IM</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anesthesia: Isoflurane</td>
			<td>Baxter</td>
			<td></td>
			<td>Dose: 1-5%, INH</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Betadine</td>
			<td>Humco</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alcohol 70%</td>
			<td>Humco</td>
			<td>NDC 0395-4202-28</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Datex-Aespire Anesthesia Machine</td>
			<td>GE Healthcare</td>
			<td>7900</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Endotracheal tube</td>
			<td>DEE Veterinary</td>
			<td>20170518</td>
			<td>Appropriate size for animal (6.5 or 7.0F)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laryngoscope</td>
			<td>Miller</td>
			<td>85-0045</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stylet</td>
			<td>Hudson RCI</td>
			<td>5-151--1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Jelco 20G IV Catheter</td>
			<td>Smiths Medical</td>
			<td>4054</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Operating Room Monitor (Vital Signs Monitor)</td>
			<td>SurgiVet Advisor</td>
			<td>V9201</td>
			<td>May require at least 2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical Gowns</td>
			<td>Kimberly Clark</td>
			<td>90142</td>
			<td>Use appropriate size for surgeon.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile surgical gloves</td>
			<td>Cardinal Health (Allegiance)</td>
			<td>22537-570</td>
			<td>Use appropriate size for surgeon.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cautery Pencil</td>
			<td>Medline</td>
			<td>ESPB 2000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Suction tubing</td>
			<td>Medline</td>
			<td>DYND50251</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sunction tip: Yankauer</td>
			<td>Medline</td>
			<td>DYND50130</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bovie Aaron 1250 Electrocautery Unit</td>
			<td>Bovie Medical Co. FL</td>
			<td>BOV-A1250U</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Salpel Blade - Size #10</td>
			<td>Cardinal Health (Allegiance)</td>
			<td>32295-010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel Handle</td>
			<td>Martin</td>
			<td>10-295-11</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Debakey Forceps</td>
			<td>Roboz</td>
			<td>RS-7562</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Weitlander Retractor</td>
			<td>Roboz</td>
			<td>RS-8612</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mayo Scissors</td>
			<td>Roboz</td>
			<td>RS-76870SC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Army-navy Retractor</td>
			<td>Teleflex</td>
			<td>164715</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mixter Right-angle Forceps</td>
			<td>Teleflex</td>
			<td>175073</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5F (1.7 mm) 11 cm Insertion Sheath with 0.35&#34; Guidewire</td>
			<td>Boston Scientific</td>
			<td>16035-05B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>8F (2.7 mm) 11 cm Insertion Sheath with 0.35&#39;&#39; Guidewire</td>
			<td>Boston Scientific</td>
			<td>16035-08B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>20G angled Introducer Needle</td>
			<td>Arrow</td>
			<td>AK-09903-S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>14F (4.78 mm) 13 cm Insertion Sheath with 10F dilator</td>
			<td>Cook Medical</td>
			<td>G08024</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2-0 Silk 18&#39;&#39; 45 cm</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>A185H</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3-0 Vicryl 36&#39;&#39; 90 cm</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>J344H</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3-0 Nylon 18&#39;&#39; 45 cm</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>663G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4-0 Prolene 30&#39;&#39; 75 cm</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>8831H</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>20 ml syringe</td>
			<td>Metronic/Covidien</td>
			<td>8881512878</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3 mL syringe</td>
			<td>Metronic/Covidien</td>
			<td>1180300555</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>6 mL syringe</td>
			<td>Metronic/Covidien</td>
			<td>1180600777</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1000ml 0.9% Saline</td>
			<td>Baxter</td>
			<td>2B1324X</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Foley Catheter (18F 30 cc)</td>
			<td>Bard</td>
			<td>0166V18S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Urinary Drainage Bag</td>
			<td>Bard</td>
			<td>154002</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>9F 10 cm Insertion Sheath</td>
			<td>Arrow</td>
			<td>AK-09903-S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Swan-Ganz pulmonary artery catheter (8F)</td>
			<td>Edwards Lifesciences co. CA</td>
			<td>746F8</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Carotid Flow Probe System</td>
			<td>Transonic, Ithaca, NY</td>
			<td></td>
			<td>3, 4, or 6 mm probes</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SABOT catheter</td>
			<td>Hayes Inc.</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CODA balloon catheter</td>
			<td>Cook Medical</td>
			<td>8379144</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultrasound, M-Turbo</td>
			<td>SonoSite</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Amplatz Stiff Guidewire (0.035 inch, 260 cm)</td>
			<td>Cook Medical</td>
			<td>G03460</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Arterial Blood Gas Syringes</td>
			<td>Smiths Medical</td>
			<td>4041-2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Arterial Blood Gas Analyzer</td>
			<td>Nova Biochemical</td>
			<td>ABL800</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Masterflex Pump</td>
			<td>Cole Palmer</td>
			<td>HV-77921-75</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Blood Collection Bags</td>
			<td>Terumo</td>
			<td>1BBD606A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Macro IV drip set</td>
			<td>Hospira</td>
			<td>12672-28</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pentobarbital</td>
			<td>Pfizer</td>
			<td></td>
			<td>Dose: 100 mg/kg; IV</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eppendorf Tubes</td>
			<td>Sorenson</td>
			<td>11590</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>50 cc conical tubes</td>
			<td>Falcon</td>
			<td>352097</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Formalin</td>
			<td>Fisherbrand</td>
			<td>431121</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bair Hugger Normothermia System</td>
			<td>Arizant Healthcare, Inc.</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

complete and partial aortic occlusion for the treatment of hemorrhagic shock in swine

L'emorragia rimane la principale causa di morti evitabili nel trauma. Trattamento endovascolare dell'emorragia non comprimibile torso è stato all'avanguardia nella cura di traumi negli ultimi anni. Poiché l'occlusione aortica completa presenta gravi preoccupazioni, il concetto di parziale occlusione aortica ha acquisito una crescente attenzione. Qui, presentiamo un grande modello animale di shock emorragico per studiare gli effetti di un catetere per occlusione parziale romanzo aortica dell'aerostato e confrontarlo con un catetere che funziona sui principi di occlusione aortica completa. Suina è anestetizzati e strumentato per condurre controllata volume fisso emorragia sono monitorati parametri emodinamici e fisiologici. A seguito di emorragia, i cateteri per occlusione aortica dell'aerostato sono inseriti e gonfiati nell'aorta del supraceliac per 60 min, durante la quale gli animali ricevono sangue intero rianimazione come 20% del volume totale del sangue (TBV). Dopo lo sgonfiaggio del palloncino, gli animali sono monitorati in un ambiente di cura critica per 4 h, durante il quale ricevono la rianimazione fluida e vasopressori come necessario. L'occlusione parziale aortica dell'aerostato ha dimostrato le pressioni arteriose medie distale migliorate (mappe) durante il gonfiaggio del palloncino, è diminuito di marcatori di ischemia e diminuito la rianimazione fluida e uso di vasopressori. Come suina fisiologia e risposte omeostatiche dopo l'emorragia sono state ben documentate e sono simili a quelli di esseri umani, un porco emorragica modello shock può essere utilizzato per testare varie strategie di trattamento. Oltre a curare l'emorragia, i cateteri per occlusione aortica dell'aerostato sono diventati popolari per il loro ruolo nell'arresto cardiaco, chirurgia cardiaca e vascolare e altre procedure chirurgiche elettive ad alto rischio.

Parametri emodinamici e fisiologici:
La mappa è diminuito subito dopo l'emorragia (figure 3A - 3D). Durante la fase di gonfiaggio del palloncino, gli animali nel gruppo l'occlusione completa hanno avvertito una mappa prossimale maggiore rispetto agli animali del gruppo di occlusione parziale (figure 3A e 3B). La mappa media distale durante il gonfiaggio del pallon...

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Complete and Partial Aortic Occlusion for the Treatment of Hemorrhagic Shock in Swine

Qui, presentiamo un protocollo che dimostra un modello di shock emorragico in maiali che utilizza Occlusione aortica come un ponte verso la cura definitiva nel trauma. Questo modello ha applicazione in fase di test una vasta gamma di strategie terapeutiche farmacologiche e chirurgiche.

Completa e parziale occlusione aortica per il trattamento dello Shock emorragico nei suini

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