Abstract

Syftet med den här studien var att jämföra effekten av QuikClot Combat Gauze (QCG) jämfört med en kontrollgrupp på blödningskontrollen; mängden krystalloidvolyminfusion på återblödning; effekten av rörelse på blödning. Detta var en prospektiv, experimentell utformning. Svinen tilldelades slumpmässigt antingen QCG () eller kontrollgruppen (). Utredarna transekterade femoralartären och -venen hos varje svin. Efter en minut av okontrollerad blödning placerades det hemostatiska medlet, QCG, i såret följt av vanlig sårpackning. Kontrollgruppen genomgick samma procedurer men utan hemostatiskt medel. Efter fem minuter av direkt tryck applicerades ett standardtrycksförband. Efter 30 minuter avlägsnades förbanden och såret observerades för återblödning i 5 minuter. Om hemostas inträffade gavs 5 liter kristalloid under 5 minuter, och såret observerades för återblödning i ytterligare 5 minuter. Om ingen blödning inträffade flyttades extremiteten på den sida där skadan uppstått. Det fanns signifikanta skillnader i mängden blödning (), mängden vätskeadministration () och antalet rörelser () mellan QCG och kontrollen.

1. Introduktion

Trauma utgör en av de främsta orsakerna till sjuklighet och dödlighet i både den civila och militära befolkningen med okontrollerad blödning som den främsta dödsorsaken . I de senaste konflikterna i Irak och Afghanistan stod okontrollerad blödning för nästan 50 % av dödsfallen på slagfältet före evakuering . Blödning förblir den främsta dödsorsaken även när individen överlever tillräckligt länge för att transporteras till en medicinsk behandlingsanläggning . Om traumaoffren överlever den första skadan och blödningen kan kontrolleras, leder den stora blodförlusten till hypotermi, koagulopati, infektion, acidos och multipel organsvikt . Därför är snabb hemostas viktig som en strategi inte bara för den initiala överlevnaden utan också för optimal återhämtning. Dessutom kan användningen av hemostatiska medel vara en av de enklaste och mest effektiva metoderna för att behandla blödningar och förebygga komplikationer och dödsfall. Hemostatiska medel har undersökts i flera djurstudier som omfattar lever- och komplexa ljumskskador. Dessa studier har gett inkonsekventa och blandade resultat när det gäller hemostatiska medels effektivitet när det gäller att kontrollera blödningar, vilket visar på behovet av ytterligare undersökningar .

Holcomb et al. fann att flera hemostatiska medel är effektiva för att kontrollera blödningar, men att de ofta misslyckas efter krystalloid återupplivning . Under Vietnamkriget blev aggressiv återupplivning med hög volym vid behandling av hemorragisk chock en allmänt accepterad praxis inom både den civila och militära sektorn . Resonemanget bakom återupplivning med hög volym var att öka det arteriella blodtrycket och slutorganens perfusion. Som ett resultat av detta blev återupplivning med stora volymer kristalloider standardvård för civila traumapatienter . Därefter undersökte Sondeen och medarbetare effekterna av det blodtryck vid vilket återblödning inträffade efter återupplivning med hög volym hos svin med aortaskada. De fann att återblödning inträffade vid ett genomsnittligt systoliskt blodtryck på mmHg. Forskarna drog slutsatsen att det fanns ett reproducerbart tryck vid vilket återblödning inträffade i deras svinmodell av okontrollerad blödning. Följaktligen antogs en modell för vätskeåterupplivning av militären. Den standard som fastställts av Committee on Tactical Combat Casualty Care (TCCC) är återupplivning med låg volym som kallas permissiv hypotension. För patienter med blödning ges intravenösa kolloidvätskor endast för att uppnå de terapeutiska målen systoliskt blodtryck ~90, genomsnittligt arteriellt blodtryck ~60, palpabel puls och/eller medvetande . Inga studier har genomförts för att undersöka effekterna av vätskeåterupplivning i en blödningsmodell när hemostatiska medel används. Dessutom kan patientens rörelse förvärra blödningen på grund av den bräckliga, nybildade koageln . Inga studier har undersökt effekterna av rörelse på blödning när hemostatiska medel används.

Två medel som användes i stor utsträckning av militären, QuikClot (Z-Medica, Wallingford, CT) och WoundStat (TraumaCure, Bethesda, MD), har tagits bort från den amerikanska militärens inventarieförteckning på grund av potentiella komplikationer, särskilt vävnadsskador hos patienten och vårdgivaren och mikroembolibildning . De andra hemostatiska medlen rapporterar inte dessa komplikationer. Hemostatiska medel har utvecklats från första generationens granulära eller fina pulver till andra generationens skivor och svampar. Den senaste generationen är impregnerade förband som är utformade för att förenkla appliceringen och minska komplikationerna.

QuikClot Combat Gauze (QCG) består av rayon-/polyesterväv som har impregnerats med kaolin, ett vitt aluminosilikat. Kaolin är ett inert mineral som främjar koagulering genom aktivering av faktor XII (FXII) som i sin tur initierar den inneboende koagulationsvägen via aktivering av faktor XI som slutar med bildandet av en fibrinpropp. Dessutom främjar kaolin aktiveringen av trombocytassocierat FXI som inleder den intrinsikala koagulationsvägen vilket resulterar i en koagel. Det finns begränsade uppgifter som visar på effektiviteten av QCG och kaolin.

2. Metoder

Denna studie var en prospektiv, mellan försökspersoner, experimentell design med användning av en svinmodell. Protokollet godkändes av Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) och djuren fick vård i enlighet med Animal Welfare Act, Guide for the Use of Laboratory Animals. Det minsta antalet djur användes för att få ett statistiskt giltigt resultat. Med hjälp av data från tidigare studier av Alam, Pusateri och Sondeen beräknade utredarna en stor effektstorlek på 0,6 . Med hjälp av G-Power 3.00 för Windows, en effektstorlek på 0,6, en effekt på 0,80 och ett alfavärde på 0,05 fastställdes det att ett urval på 22 personer behövdes för denna studie. Tjugotvå Yorkshire-svin som vägde mellan 60 och 90 kg () tilldelades slumpmässigt ( per grupp) en av två grupper: QCG och en kontrollgrupp. Motiveringen för att använda detta viktintervall var att det motsvarar genomsnittet för en soldat i den amerikanska armén. Den aktiverade koagulationstiden (ACT), kroppsvikterna, kroppens kärntemperaturer, mängden 1-minutersblödning, arteriella blodtryck, mängden blodvolym, mängden NPO-vätskeunderskottsersättning samt mängden och procentandelen av den totala blodvolymen av den initiala blödningen analyserades med hjälp av en multivariat variansanalys (MANOVA). En MANOVA användes också för att avgöra om det fanns signifikanta skillnader i förhållande till mängden blödning under en 5-minutersperiod, mängden återupplivningsvätska och antalet rörelser före blödning. En post hoc Tukey användes för att avgöra var signifikansen låg. Denna studie genomfördes i 5 faser: induktion/stabilisering, blödning, blodförlust, återupplivning och rörelse.

2.1. Induktions-/stabiliseringsfas

Induktionsfasen inleddes med en intramuskulär injektion av ketamin (20 mg/kg) och atropin (0,04 mg/kg). Försökspersonerna placerades liggande på en bår och transporterades till en operationssal följt av inhalerat isofluran (4 % till 5 %). Efter placering av en endotrakeal slang sattes en perifer intravenös kateter in och isoflurankoncentrationen minskades till 1 % till 2 % under resten av försöket. Svinen ventilerades med en standard Narkomed-anestesimaskin (Dräger, Telford, PA). Hjärtfrekvens, elektrokardiografi, blodtryck, syremättnad, end-tidal koldioxid och rektaltemperatur övervakades kontinuerligt under resten av försöket.

Den vänstra halspulsådern kanaliserades med en 20 G angio-kateter med hjälp av en nedskärningsteknik. Den kopplades till ett hemodynamiskt övervakningssystem (Hewlett Packard, Palo Alto, CA) för kontinuerlig övervakning av det arteriella blodtrycket. En central venkateter fördes in med hjälp av en modifierad Seldinger-teknik för hantering av vätskevolym och blodprovstagning. Efter att linjen placerats administrerades NPO-vätskeunderskottet med 0,9 % normal koksaltlösning enligt Holliday-Segar-formeln. Utredarna använde ett ACT-test för att undersöka alla försökspersoner med avseende på koagulopati före ingreppen. Försökspersonerna övervakades ytterligare i 30 minuter för att säkerställa hemodynamisk stabilitet före ingreppet. Kroppstemperaturen övervakades via en rektal sond och hölls över 36,0° Celsius med hjälp av en värmande filt med tvångsluft. En komplex ljumskskada enligt Alam och kollegors beskrivning genererades för att simulera en penetrerande skada . Alla svin var hemodynamiskt stabila före ingreppet.

2.2. Blödningsfasen

Efter den 30 minuter långa stabiliseringsperioden transekterades den exponerade lårartären och venen med ett skalpellblad. Svinen fick blöda i 1 minut för att simulera svarstiden för en sjukvårdspersonal på slagfältet. Blodet samlades upp med hjälp av gasbindor, absorberande kuddar under djuren och i en sugbehållare med hjälp av en kateter med sugspets som placerades i den distala delen av såret. Efter en minuts blödning applicerades proximalt tryck på de transekterade lårkärlen och gasväv användes för att städa bort blodet från såret i enlighet med tillverkarens riktlinjer för hemostatiska medel. Vid denna tidpunkt packades QCG in i såret följt av standardmässig sårpackning med ett lager petroleumgasduk och rullgasduk (Kerlix, Covidien, Mansfield, MA). Kontrollgruppen fick proximalt tryck och vanlig sårpackning.

Framt manuellt tryck på 25 pund per kvadrattum applicerades i 5 minuter på skadeplatsen, vilket mättes med en elektronisk skala, Thermal Industries of Florida (TIF)-skalan. TIF-skalan är exakt inom 0,5 ounces och noggrann inom 0,5 %. Den placerades mellan ströbädden och operationsbordet och nollställdes enligt tillverkarens anvisningar. Femhundra ml Hextend i laktatriktad ringerlösning (Hospira, Inc., Lake Forest, IL) med 6 % IV gavs till alla försökspersoner i enlighet med det aktuella återupplivningsprotokollet för slagfältet som rekommenderas av Committee on Tactical Combat Casualty Care (kommittén för taktisk stridssjukvård). Efter 5 minuters direkt manuellt tryck applicerades en 10-kilos sandsäck på såret i ytterligare 30 minuter.

2.3. Blodförlustfasen

Efter 35 minuters tryck på såret (5 minuters manuellt tryck plus 30 minuter med sandsäcken) avlägsnades det vanliga tryckförbandet med försiktighet så att koaglet förblir intakt. Motiveringen för att använda petroleumgasduken var att den gjorde det möjligt att avlägsna tryckförbandet med minimal upplösning av koaglet. I den här studien definierades hemostas som en koagelbildning med ozonering av högst 2 % av svinets totala blodvolym under en 5-minutersperiod (~100 ml hos en 70 kg tung gris). Blodförlusten mättes under två tidsperioder: från den första skadan till ingreppet och efter ingreppet till slutet av studien. Blodförlusten beräknades genom att väga förbanden, absorberande kuddar under djuren och blod som sugits upp från den distala delen av såret före och efter transektion av lårkärlen.

2.4. Återupplivningsfas

För de grisar som uppnådde hemostas administrerades snabbt 5 liter kristalloid infusion genom den centrala venkatetern under 5 minuter för att bestämma den vätskemängd vid vilken återblödning inträffade. Syftet med denna fas var att fastställa om det fanns en skillnad mellan QCG och kontrollgrupperna i förhållande till hur mycket kristalloid vätska (upp till 5 liter) de kunde tolerera innan återblödning inträffade. Om återblödning inträffade under denna intervention beräknades mängden intravenös vätskeadministration följt av förflyttningsfasen.

2.5. Rörelsefas

För svin som uppnådde hemostas flyttade utredarna systematiskt benet på sidan av den komplexa ljumskskadan. På ett verkligt slagfält eller i ett traumascenario skulle personalen vidta betydande försiktighetsåtgärder när de flyttar stridande skadade. Det kan dock finnas tillfällen då patientens extremiteter kan flyttas av sig själv eller andra, särskilt under medicinsk evakuering. I denna studie bestod rörelsen av följande: flexion, extension, abduktion och adduktion i sekvens tio gånger eller tills återblödning inträffade. Flexion bestod av rörelse av benet tills det rörde bukhålan, medan extension bestod av rörelse av benet tills det rörde ströbädden. Abduktionen och adduktionen bestod av rörelse av benet tills ingen ytterligare rörelse kunde åstadkommas. Varje flexion följdes av en extension och varje abduktion följdes av en adduktion. Antalet rörelser räknades tills det fanns ett antal på upp till 40 (10 av varje rörelse) eller tills det uppstod blödning (2 % av blodvolymen).

3. Resultat

Det fanns inga statistiskt signifikanta skillnader mellan grupperna med avseende på mängden inledande 1-minutersblödning (): QCG-gruppen varierade från 149 till 1004 mL (, mL); kontrollgruppen varierade från 100 till 992 mL (, mL). Det fanns inga statistiskt signifikanta skillnader mellan grupperna ( 0,83) när det gäller ACT, kroppsvikter, kroppstemperaturer, mängden 1-minutersblödning, arteriella blodtryck, mängden blodvolym, mängden NPO-vätskeunderskottsersättning samt mängden och procentandelen av den totala blodvolymen, vilket tyder på att grupperna var likvärdiga när det gäller dessa parametrar. ACT låg inom de normala gränserna för alla försökspersoner.

Det fanns signifikanta skillnader mellan grupperna i förhållande till mängden blödning under en 5-minutersperiod, mängden återupplivningsvätska och antalet rörelser före blödning (). En post hoc Tukey användes för att avgöra var signifikansen låg. Det fanns en signifikant skillnad mellan grupperna i förhållande till blödningsmängden (), mängden återupplivningsvätska före återblödning () och antalet rörelser (). Blödningsmängden i QCG-gruppen varierade från 0 till 514 mL (, mL); kontrollgruppen varierade från 0 till 1002 mL (, mL). Mängden återupplivningsvätska i QCG-gruppen varierade från 3000 till 5000 mL (, mL); kontrollgruppen varierade från 0 till 3000 mL (, mL). Antalet rörelser för OCG-gruppen varierade från 3 till 40 (, ) och för kontrollgruppen från 0 till 9 (, ). Se tabellerna 1, 2 och 3 för en sammanfattning av resultaten.

4. Diskussion

Den amerikanska militärens kommitté för taktisk stridssjukvård ansvarar för att ta fram riktlinjer för hanteringen av skadad militär personal. Den rekommenderar QCG som hemostatikum i första hand vid behandling av allvarliga blödningar. Det finns begränsade uppgifter som visar på QCG:s effektivitet. Pusateri et al. drog slutsatsen att QCG ger hemostas, minskad blodförlust och dödlighet i en djurmodell med allvarlig leverskada . Det finns flera retrospektiva studier av QCG som gav blandade resultat. Enligt Ran et al. var tre av fjorton fall av QCG-användning på sårade soldater misslyckade . Rhee et al. undersökte 103 fall av användning av QCG och fann att medlet var effektivt i 92 % av fallen. Devlin et al. konstaterade att medlet inte var mer överlägset än standardväv vid skador i nedre extremiteter . Slutligen finns det begränsade anekdotiska bevis för QCG:s effektivitet. Den amerikanska arméns mål är att varje soldat ska bära med sig ett hemostatiskt medel, men fortsatt forskning måste bedrivas för att fastställa det mest effektiva och kostnadseffektiva medlet .

Flera utredare har betonat de metaboliska fördelarna med vätskeåterupplivning. Dessa fördelar måste dock vägas mot de skadliga effekterna av återblödning . Blodförlust i samband med återblödning leder till ökad sjuklighet och dödlighet. Standarden för den amerikanska militärens vård av skadade är att tillåta hypotension genom användning av kolloidlösning med låg volym. Resultaten av den aktuella studien tyder på att när QCG används är de blodproppar som bildas i försöksgruppen mer robusta jämfört med de blodproppar som bildas i kontrollgruppen. Vidare ger den koagel som bildas av QCG en skyddande fördel som ger större utrymme för vätskeåterupplivning och mindre risk för återblödning. Den ökade mängden intravenös vätska kan tolereras bättre i QCG-gruppen jämfört med kontrollgruppen. Dessutom bör vårdgivare vidta försiktighetsåtgärder för att undvika förflyttning av en patient som har haft sår och blödning; resultaten av den här studien visar dock att koaglet är tillräckligt robust för att tåla förflyttning.

Pusateri beskrev ideala egenskaper hos hemostatiska medel för civil och militär användning. Dessa inkluderar (1) att snabbt kunna stoppa stora kärl arteriella och venösa blödningar inom 2 minuter efter applicering när de appliceras på ett aktivt blödande sår genom en blodpöl, (2) att de inte kräver någon blandning eller förberedelse före applicering, (3) att de är enkla att applicera för det skadade offret, kompanjonen eller sjukvårdaren, (4) att de är lätta och hållbara, (5) att de har en lång hållbarhetstid i extrema miljöer, (6) att de är säkra att använda utan risk för skador på vävnader eller överföring av infektioner, (7) att de är billiga. QCG uppfyller alla dessa kriterier. Den vattentäta QCG-förpackningen var lätt att öppna och packa in i såret med sin dragspelsvikning. Vakuumförpackningen gör att den lätt kan transporteras i fickor, ryggsäckar eller sjukvårdsrullar. Dessutom kan QCG lätt användas av läkare, sjuksköterskor, sjukvårdare och vanliga medborgare när de ger akutvård. QCG har dessutom en hållbarhet på tre år, är godkänd av FDA och används för närvarande av den amerikanska militären. I den här studien noterade forskarna att medlet inte producerade värme, en exoterm reaktion, och det fanns inga uppenbara tecken på vävnadsskador. Kostnaden för QCG varierar men ligger mellan 35,00 och 40,00 dollar per applicering jämfört med andra vanligt förekommande hemostatiska medel, Celox och TraumaDEX. Celox kostar mellan 23,00 och 28,00 dollar och TraumaDEX kostar mellan 20,00 och 25,00 dollar.

5. Slutsats

Syftet med denna studie var att jämföra effektiviteten av QCG jämfört med en kontrollgrupp på blödningskontroll; mängden kristalloid volyminfusion på återblödning; effekten av rörelse på blödning. De kliniska konsekvenserna är att QCG är effektivt när det gäller att kontrollera blödning, ger större handlingsutrymme vid administrering av återupplivningsvätska och ger säkerhet om att proppar som bildats med medlet tillåter rörelse utan återblödning. Dessa rörelser var allvarliga och bör undvikas hos patienter med en inguinalskada.

Acknowledgement

Denna forskning sponsrades av TriService Nursing Research Program, Uniformed Services University of the Health Sciences; informationen eller innehållet och slutsatserna representerar dock inte nödvändigtvis den officiella ståndpunkten eller policyn för, och inget officiellt stöd bör heller härledas från TriService Nursing Research Program, Uniformed Services University of the Health Sciences, försvarsdepartementet eller USA:s regering.