تهدف هذه المقالة إلى تزويد الباحثين بدليل مفصل ويمكن الوصول إليه لإعداد نموذج خنزير للرضع للصدمة النزفية.
الصدمة النزفية هي السبب الرئيسي للمراضة والوفيات لدى مرضى الأطفال. من الصعب تفسير المؤشرات السريرية التي تم التحقق من صحتها في البالغين لتوجيه الإنعاش والمقارنة بين العلاجات المختلفة عند الأطفال بسبب عدم التجانس المتأصل في هذه الفئة من السكان. نتيجة لذلك ، بالمقارنة مع البالغين ، لا تزال الإدارة المناسبة للصدمة النزفية لدى الأطفال غير راسخة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن ندرة المرضى الأطفال الذين يعانون من صدمة نزفية تحول دون تطوير الدراسات ذات الصلة سريريا. لهذا السبب ، من الضروري وجود نموذج حيواني تجريبي للأطفال لدراسة آثار النزف عند الأطفال وكذلك استجابتهم للعلاجات المختلفة. نقدم نموذجا حيوانيا رضيعا للصدمة النزفية التي يتم التحكم فيها بالحجم في الخنازير الصغيرة المخدرة. يحدث النزف عن طريق سحب حجم الدم المحسوب مسبقا ، ويتم مراقبة الخنزير لاحقا وإنعاشه بعلاجات مختلفة. هنا ، نصف نموذجا دقيقا وقابلا للتكرار بدرجة كبيرة للصدمة النزفية في الخنازير غير الناضجة. ينتج النموذج بيانات الدورة الدموية التي تميز الآليات التعويضية التي يتم تنشيطها استجابة لنزيف حاد.
النزيف الذي يهدد الحياة بسبب الصدمة ، على الرغم من أنه غير شائع ، هو السبب الرئيسي للوفاة في مرضى الأطفال 1,2. تشمل الأسباب الإضافية للصدمة النزفية الحمى النزفية ونزيف الجهاز الهضمي وجراحة الكبد وجراحة القلب ، خاصة عند استخدام المجازة القلبيةالرئوية 3.
على عكس السكان البالغين ، لا توجد بيانات كافية عن إدارة الصدمة النزفية للأطفال ، والتي تستند إلى حد كبير على آراء الخبراء أو تترجم مباشرة من ممارسة البالغين 2,4. ومع ذلك ، قد لا تكون ترجمة استراتيجيات الإدارة من البالغين مناسبة. على سبيل المثال ، يصعب استقراء المؤشرات السريرية التي تم التحقق من صحتها في البالغين للمرضى الأطفال بسبب عدم التجانس الفسيولوجي الموجود عبر مجموعات من مختلف الأعمار وأنماط الإصابة المختلفة السائدة في الأطفال. وبالتالي ، فإن نقاط النهاية المحددة التي من شأنها أن تؤدي إلى التدخل في مريض الأطفال ليست محددة جيدا. علاوة على ذلك ، لا توجد أدلة كافية على الآثار الضارة التي قد تحدثها العلاجات المطبقة حاليا على البالغين على الأطفال2،4،5.
في ضوء كل هذا ، هناك حاجة إلى مزيد من التحقيق لتحديد عتبات إنعاش محددة للتدخل الفوري ، وكذلك لتحديد أفضل العلاجات الأكثر ملاءمة للصدمة النزفية للأطفال. ومع ذلك ، فإن تطوير دراسات عالية الجودة وذات صلة سريريا للنزيف الذي يهدد الحياة عند الأطفال أمر صعب ، بسبب ندرة المرضى وعدم التجانس المذكور بالفعل في الأطفال من فترة حديثي الولادة حتى المراهقة.
تؤكد الأهمية السريرية للصدمة النزفية ، بالإضافة إلى الصعوبات في إجراء الدراسات السريرية على مرضى الأطفال ، على الحاجة إلى تقييمات ما قبل السريرية على النماذج الحيوانية لدراسة الفيزيولوجيا المرضية بعد الصدمة النزفية عند الأطفال ، وكذلك لمقارنة العلاجات المختلفة. تم استخدام العديد من النماذج الحيوانية على نطاق واسع في الأبحاث لدراسة الصدمة النزفية6،7،8،9. بسبب أوجه التشابه التشريحية والفسيولوجية مع البشر ، تحظى الخنازير بتقدير كبير في البحوث الطبية الحيوية. فيما يتعلق بمزايا استخدام نماذج محددة للرضع ، تشير الأدلة إلى أن ديناميكا الدم الخنازير غير الناضجة ، وكذلك الجهاز التنفسي والدموي والتمثيل الغذائي ، قابلة للمقارنة إلى حد كبير مع تلك الموجودة في الشباب9. هذا يمنح فرصة فريدة لمحاكاة سيناريو سريري للصدمة النزفية عند الأطفال.
في هذا النموذج ، يحدث النزف عن طريق سحب حجم الدم المحسوب مسبقا. بعد ذلك ، يتم مراقبة الخنزير ، ويتم إعطاء سوائل الإنعاش المختلفة.
هنا ، نصف نموذجا دقيقا وقابلا للتكرار بدرجة كبيرة للصدمة النزفية في الخنازير غير الناضجة. ينتج النموذج بيانات الدورة الدموية التي تميز الآليات التعويضية التي يتم تنشيطها استجابة لنزيف حاد.
يمكن أن يكون تنفيذ الإجراءات على الخنازير الصغيرة معقدا وقد يهدد الحياة بسبب بعض السمات التشريحية والفسيولوجية لهذه الحيوانات. لتحقيق نتائج متسقة وتقليل فقدان الحيوانات ، هناك بعض الخطوات الحاسمة التي يجب مراعاتها بعناية. أولا ، يعد تحقيق مستوى كاف من التخدير أمرا ضروريا لتقليل استجابة الإجهاد الحيواني ، والتي ، إذا كانت مفرطة ، قد تغير النتائج بسبب إطلاق الكاتيكولامين الداخلي. من المهم أيضا تجنب التأخير بين الحقن العضلي والتنبيب ، حيث يمكن للحيوانات تطوير استجابة إجهاد شديدة مع عدم انتظام دقات القلب والحماض الأيضي الذي لا رجعة فيه والذي قد يعجل بنهاية التجربة. على الرغم من أن المجموعات الأخرى تستخدم التخدير المستنشق مع نتائج جيدة20,21 ، فإننا نفضل الأدوية عن طريق الوريد ، لأن المهدئات المستنشقة لا تسمح بقياس تبادل الغازات التنفسية مع قياس السعرات الحرارية غير المباشرة. في تجربتنا ، مزيج من البروبوفول والفنتانيل فعال وله آثار ضارة قليلة جدا. تعد الإدارة الدقيقة لدرجة الحرارة طوال التجربة جانبا رئيسيا آخر من البروتوكول ، حيث يمكن أن تؤثر التغيرات السريعة في درجة الحرارة بشكل كبير على استجابة الدورة الدموية للحيوان للصدمة ، مما يؤدي إلى تزوير النتائج أو يؤدي في النهاية إلى فشل التجربة.
جزء آخر مهم من الأجهزة هو التنبيب ، بالنظر إلى خصوصيات تشريح الخنازير وقابليتها للتشنج الحنجري. لذلك ، يجب أن يتم تنفيذ الإجراء من قبل مشغل واحد على الأقل لديه خبرة سابقة ، وينصح باستخدام النمط واسترخاء العضلات10,22. يمكن أن تكون قسطرة الأوعية صعبة أيضا بسبب صغر حجم الحيوانات. للوصول إلى الفخذ ، يفضل إجراء ثقب موجه بالموجات فوق الصوتية ، حيث تقع الأوعية بعمق ، وعادة ما يكون لها أقطار صغيرة ، وتظهر دورات ومواضع مختلفة22. للوصول إلى عنق الرحم ، نستخدم الوصول الجراحي للسماح بوضع مسبار التدفق السباتي ، ولكن تقنية الموجات فوق الصوتية ممكنة أيضا23,24. عادة ما يفضل قنية الوريد الوداجي الخارجي بسبب قطره الأوسع وموقعه السطحي وانخفاض عدد الهياكل المحيطة22. يجب شطف القسطرة مباشرة بعد إدخالها بمحلول ملحي لمنع الانسداد. نحن لا نستخدم الهيبارين لتجنب تغيرات التخثر. أيضا ، في البداية ، تجنبنا إعطاء دفعات الجلوكوز لمنع التشويه المحتمل للاستجابة الديناميكية الدموية عن طريق إعطاء سوائل إضافية ، لكننا وجدنا أن الحيوانات أصيبت بنقص السكر في الدم الشديد والمبكر. أخيرا ، حتى مع التخدير والتقنيات الأقل توغلا المستخدمة في الوقت الحاضر ، تولد الأجهزة استجابة إجهاد كبيرة في الحيوانات ، لذلك من المستحسن ترك وقت كاف للتعافي قبل البدء في إزالة الدم. فيما يتعلق بتحريض الصدمة النزفية ، نوصي بإزالة 30 مل / كجم ، لأن هذا يولد استجابة فسيولوجية مرضية كبيرة مع معدلات بقاء ممتازة. في تجربتنا ، لا تتسامح الخنازير الرضع مع كميات أكبر من فقدان الدم ، ومعدل الوفيات مرتفع. الانسحاب التدريجي للدم مهم أيضا ، لأن الإزالة السريعة يمكن أن تؤدي إلى عدم استقرار الدورة الدموية الشديد والموت المبكر للحيوان.
على الرغم من وجود مجموعة واسعة من الأنواع والنماذج التجريبية المتاحة للباحثين ، إلا أن النموذج المثالي للصدمة النزفية الحيوانية – التكرار البسيط والقابل للتكرار بسهولة والدقيق للحالة السريرية – لا يزال يمثل تحديا. تستخدم النماذج الحيوانية الصغيرة – الفئران والجرذان في المقام الأول – للتحقيق في الآليات الفيزيولوجية المرضية للصدمة. ومع ذلك ، فإن صغر حجمها يعقد بشكل كبير أداء العمليات الجراحية وأخذ العينات. الحيوانات الأكبر حجما ، مثل الكلاب والخنازير ، أكثر تكلفة وتعقيدا في التعامل معها ، لكن حجمها وتشابهها الفسيولوجي مع البشر يجعلها أكثر ملاءمة للتقييم قبل السريري لاستراتيجيات العلاج. ومع ذلك ، فإن استخدام الكلاب في الماضي وما زال في الوقت الحاضر أمر مشكوك فيه أخلاقيا. لا تقدم أي ميزة على الخنازير كنماذج حيوانية تجريبية ، كما أن ذكاءها والعلاقة الثنائية الخاصة بين البشر والكلاب تضعها في مكانة أعلى في مقياس النشوء والتطور6،7،8.
في ضوء كل هذا ، تم استخدام الخنازير البالغة على نطاق واسع لأبحاث القلب والأوعية الدموية بسبب أوجه التشابه بينها وبين فسيولوجيا الإنسان البالغ والحجم والتشريح ، وهو أفضل من معظم الأنواع. ومع ذلك ، كما هو راسخ في الأدبيات ، هناك اختلافات كبيرة بين المرضى البالغين والأطفال من حيث نظام القلب والأوعية الدموية ، وحجم الدم ، وتنظيم درجة الحرارة ، والاستجابة للصدمة2،3،4. في الوقت نفسه ، تشير الأدلة إلى أن هذه الاختلافات تنطبق أيضا على الخنازير ، وقد وجد أن الخنازير لها ملامح قلبية وعائية ودماغية ودموية وإلكتروليتية مشابهة جدا لتلك الموجودة في المرضى من الأطفال 9,25. أخيرا ، بالإضافة إلى هذه الاختلافات التشريحية والفسيولوجية بين البالغين والرضع في كلا النوعين ، فإن استخدام نماذج الحيوانات الرضيعة ، وخاصة الخنازير الصغيرة ، يوفر الفرصة لاختبار نفس الأجهزة المستخدمة في الإعداد السريري الحقيقي للمراقبة. في كثير من الحالات ، ثبت أن موثوقية هذه الأجهزة منخفضة بسبب التكيف البسيط للخوارزميات أو أجهزة الاستشعار أو المقاييس البالغة. تدعم كل هذه الجوانب أهمية تطوير نماذج حيوانية محددة للأطفال وأهميتها من حيث المنفعة الانتقالية للإعداد السريري للأطفال.
إلى جانب نوع الحيوان ، هناك ثلاثة نماذج أساسية تستخدم بشكل عام في دراسة الصدمة النزفية: النزف المتحكم فيه – إما بالحجم أو الضغط – والنزيف غير المنضبط. يصف البروتوكول المقدم في هذه المقالة نموذج نزيف ثابت الحجم ، حيث تتم إزالة حجم دم ثابت ، يتم حسابه عادة بنسبة مئوية من وزن الجسم ، خلال فترة زمنية يحددها المراقب. على العكس من ذلك ، في نماذج النزف ذات الضغط الثابت ، تنزف الحيوانات إلى خطة عمل محددة مسبقا ، والتي يتم الحفاظ عليها بعد ذلك بنزيف دوري أو ضخ السوائل خلال فترة محددة ، اعتمادا على الأنواع الحيوانية ودرجة أو نتيجة الصدمة. تسمح كل من نماذج الصدمات النزفية ذات الحجم الثابت والضغط الثابت بدراسة التغيرات الفيزيولوجية المرضية الناجمة عن الصدمات في ظل ظروف خاضعة للرقابة ، مما يوفر ميزة واضحة من حيث قابلية التكرار والتوحيد القياسي. ومع ذلك ، فإن قيدها الرئيسي هو أنها لا تسمح بدراسة آثار استراتيجيات الإنعاش المختلفة على النزيف النشط ، حيث من المعروف أن إنعاش السوائل العدواني قبل السيطرة الجراحية على النزف يزيد من النزيف ويقلل من البقاء على قيد الحياة ، بسبب تثبيط تكوين الجلطة وارتفاع متوسط ضغط الدم. تم اقتراح نماذج النزف غير المنضبط الناجمة عن صدمة الأوعية الدموية الموحدة – سحق / تمزق الكبد والطحال ، أو إصابة الشريان ، أو بتر الزائدة الدودية – لتعكس الوضع السريري بشكل أفضل ، مما يسمح بفهم أفضل لآثار استراتيجيات إنعاش السوائل المختلفة والتدخلات الأخرى ، مثل انخفاض حرارة الجسم ومنتجات مرقئ. ومع ذلك ، على الرغم من كونها الأكثر صلة سريريا ، فإن نماذج النزف غير المنضبط هذه تمارس بعض العيوب الواضحة من حيث التوحيد القياسي والتكاثر. في ضوء كل هذا ، يبدو أن النموذج المثالي غير موجود ، وبالتالي يجب أن يوازن البحث في هذا المجال بين الأهمية السريرية والتوحيد التجريبي والموثوقية6،7،8،9،26.
قد يقدم النموذج الموصوف في هذه الدراسة تطبيقات محتملة واسعة في أبحاث القلب والأوعية الدموية ، مثل التحقيق في الخلل البطاني وتغيرات دوران الأوعية الدقيقة18 أثناء الصدمة ، بالإضافة إلى التحقق من صحة أنظمة مراقبة الدورة الدموية المختلفة. علاوة على ذلك ، يمكن استخدامه أيضا في مجالات بحثية أخرى ، مما يسمح بدراسة الغدد الصماء أو الاستجابات المناعية بعد النزف الحاد وكذلك تحديد الآثار الجانبية للسوائل المختلفة ومثبطات الأوعية. ومع ذلك ، فيما يتعلق بالبحث في استراتيجيات الإنعاش المختلفة ، فمن المستحسن دراسة آثارها في نماذج النزف غير المنضبط قبل تنفيذ التغييرات في الإعداد السريري 7,26.
إلى جانب صعوبة استقراء النتائج في الحياة الواقعية ، فإن هذا النموذج له قيود أخرى. بادئ ذي بدء ، هناك بعض المتغيرات المربكة المتعلقة بالإعداد التجريبي ، مثل استخدام عوامل التخدير أو التهوية الميكانيكية ، والتي قد تخفف من الاستجابات الفسيولوجية أثناء الصدمة وتعقد تفسير النتائج. إلى جانب ذلك ، قد تؤثر استجابة إجهاد الأجهزة على الحيوانات والتحكم في درجة الحرارة على دوران الأوعية الدقيقة والكلي من خلال آليات مختلفة. ومن القيود المهمة الأخرى لهذا النموذج – المتعلقة بالضرورات التجريبية وتوافر الموارد – فترة المراقبة المحدودة بعد الصدمة ، والتي تحد من دراسة العواقب طويلة المدى للصدمة النزفية. بالإضافة إلى ذلك ، على الرغم من أوجه التشابه الفسيولوجية بين البشر والخنازير ، هناك بعض الاختلافات بين الأنواع التي ينبغي مراعاتها. نظام التخثر ، على سبيل المثال ، يبدو أنه أكثر فعالية في الخنازير27,28. أيضا ، تختلف مستويات اللاكتات والسكسينات في البلازما بين الأنواع ، والخنازير لديها قلاء قاعدي ، مما قد يؤدي إلى التقليل من آثار النزف على التوازن الحمضيالقاعدي 29. أخيرا ، من المعروف أيضا أن الاستجابات الالتهابية والمناعية ، وكذلك بعض مستقبلات الأوعية الدموية ، تختلف في الخنازير9. يجب أيضا اعتبار الاختلافات الحيوانية المحددة عوامل مؤثرة. أشارت العديد من الدراسات إلى الاختلافات بين الجنسين من حيث التعرض للصدمة ، حيث تتمتع الإناث بميزة بقاء كبيرة على الذكور 6,9. ومع ذلك ، في التجارب التي أجريت في هذه الدراسة ، نستخدم من نفس الفئة العمرية وذات خلفية وراثية مماثلة لتقليل التباين المحتمل المتأصل في الأنواع.
في الختام ، تقدم هذه المقالة دليلا عمليا وخطوة بخطوة لإعداد نموذج الخنازير للصدمة النزفية للأطفال. بالمقارنة مع النماذج الأخرى الموجودة ، يعد هذا بروتوكولا موثوقا وسهل المتابعة مع قابلية تطبيق واسعة في البحوث الطبية الحيوية ، إما للتحقيق في الاستجابات الفيزيولوجية المرضية بعد النزيف الحاد أو لتقييم استراتيجيات الإنعاش المختلفة.
The authors have nothing to disclose.
تم تمويل هذه الدراسة من قبل معهد كارلوس الثالث (ISCIII) من خلال مشروع “PI20/01706” وشارك في تأسيسها الاتحاد الأوروبي. لم يكن للممولين أي دور في تصميم الدراسة أو جمع البيانات وتحليلها أو قرار النشر أو إعداد المخطوطة. نود أن نظهر امتناننا لجميع زملائنا من وحدة العناية المركزة للأطفال Gregorio Marañón ومن معهد Gregorio Marañón التجريبي ، لأنه بدون عملهم لم يكن هذا المشروع ممكنا.
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 |