Abstract

Lo scopo di questo studio era di confrontare l’efficacia di QuikClot Combat Gauze (QCG) rispetto a un gruppo di controllo sul controllo dell’emorragia; la quantità di infusione di volume cristalloide sul sanguinamento; l’effetto del movimento sull’emorragia. Questo era un disegno prospettico e sperimentale. I maiali sono stati assegnati in modo casuale al gruppo QCG () o al gruppo di controllo (). Gli investigatori hanno sezionato l’arteria e la vena femorale di ogni suino. Dopo un minuto di emorragia incontrollata, l’agente emostatico, QCG, è stato inserito nella ferita seguito da un confezionamento standard della ferita. Il gruppo di controllo è stato sottoposto alle stesse procedure ma senza agente emostatico. Dopo cinque minuti di pressione diretta, è stata applicata una medicazione a pressione standard. Dopo 30 minuti, le medicazioni sono state rimosse e la ferita è stata osservata per 5 minuti per un nuovo sanguinamento. Se si è verificata l’emostasi, sono stati somministrati 5 litri di cristalloide in 5 minuti e la ferita è stata osservata per altri 5 minuti. Se non si verificava emorragia, l’estremità sul lato della ferita veniva spostata. Ci sono state differenze significative nella quantità di emorragia (), la quantità di somministrazione di fluidi () e il numero di movimenti () tra il QCG e il controllo.

1. Introduzione

Il trauma rappresenta una delle principali cause di morbilità e mortalità sia nella popolazione civile che in quella militare, con l’emorragia incontrollata come principale causa di morte. Nei recenti conflitti in Iraq e Afghanistan, l’emorragia incontrollata ha rappresentato quasi il 50% delle morti sul campo di battaglia prima dell’evacuazione. L’emorragia rimane la principale causa di morte anche quando l’individuo sopravvive abbastanza a lungo da essere trasportato in una struttura di trattamento medico. Se le vittime di traumi sopravvivono alla ferita iniziale e l’emorragia è controllata, una grande perdita di sangue le predispone all’ipotermia, alla coagulopatia, all’infezione, all’acidosi e all’insufficienza di più organi. Pertanto, l’emostasi rapida è essenziale come strategia non solo per la sopravvivenza iniziale ma anche per un recupero ottimale. Inoltre, l’uso di agenti emostatici può essere uno dei metodi più semplici ed efficaci per trattare l’emorragia e prevenire complicazioni e morte. Gli agenti emostatici sono stati studiati in molteplici studi sugli animali per includere il fegato e le lesioni complesse all’inguine. Questi studi hanno prodotto risultati incoerenti e misti per quanto riguarda l’efficacia degli agenti emostatici nel controllo dell’emorragia che indicano la necessità di ulteriori indagini.

Holcomb et al. hanno scoperto che diversi agenti emostatici sono efficaci nel controllo dell’emorragia ma spesso falliscono dopo la rianimazione con cristalloidi. Durante la guerra del Vietnam, la rianimazione aggressiva ad alto volume nel trattamento dello shock emorragico divenne una pratica ampiamente accettata sia nel settore civile che in quello militare. Il ragionamento alla base della rianimazione ad alto volume era quello di aumentare la pressione sanguigna arteriosa e la perfusione degli organi finali. Di conseguenza, la rianimazione con grandi volumi di cristallo è diventata lo standard di cura per i pazienti traumatici civili. Successivamente, Sondeen e colleghi hanno studiato gli effetti della pressione sanguigna alla quale si è verificato il sanguinamento in seguito alla rianimazione ad alto volume in maiali con lesioni aortiche. Hanno trovato che il sanguinamento si è verificato alla pressione sistolica media di mmHg. Questi ricercatori hanno concluso che c’era una pressione riproducibile alla quale si verificava il sanguinamento nel loro modello suino di emorragia incontrollata. Di conseguenza, un modello di rianimazione dei fluidi è stato adottato dai militari. Lo standard stabilito dal Comitato per la cura delle vittime del combattimento tattico (TCCC) è una rianimazione a basso volume chiamata ipotensione permissiva. Per i pazienti che hanno un’emorragia, i liquidi colloidi endovenosi vengono somministrati solo per raggiungere gli obiettivi terapeutici di pressione sanguigna sistolica ~90, pressione arteriosa media ~60, polso palpabile e/o coscienza. Non sono stati implementati studi che indagano gli effetti della rianimazione con fluidi in un modello di emorragia quando vengono utilizzati agenti emostatici. Inoltre, il movimento del paziente può esacerbare l’emorragia a causa della fragilità del coagulo appena formato. Nessuno studio ha esaminato gli effetti del movimento sull’emorragia quando vengono utilizzati agenti emostatici.

Due agenti che sono stati ampiamente utilizzati dai militari, QuikClot (Z-Medica, Wallingford, CT) e WoundStat (TraumaCure, Bethesda, MD), sono stati rimossi dall’inventario militare degli Stati Uniti a causa di potenziali complicazioni, in particolare lesioni ai tessuti del paziente e del medico e formazione di microemboli. Gli altri agenti emostatici non riportano queste complicazioni. Gli agenti emostatici si sono evoluti dalla prima generazione di polveri granulari o fini alle cialde e alle spugne di seconda generazione. L’ultima generazione è costituita da medicazioni impregnate progettate per semplificare l’applicazione e diminuire le complicazioni.

QuikClot Combat Gauze (QCG) è composto da una garza di rayon/poliestere che è stata impregnata di caolino, un alluminosilicato bianco. Il caolino è un minerale inerte che promuove la coagulazione attraverso l’attivazione del fattore XII (FXII) che a sua volta avvia la via intrinseca della coagulazione attraverso l’attivazione del fattore XI che termina con la formazione di un coagulo di fibrina. Inoltre, il caolino promuove l’attivazione del FXI associato alle piastrine che avvia la via intrinseca della coagulazione con conseguente coagulo. Ci sono dati limitati che dimostrano l’efficacia del QCG e del caolino.

2. Metodi

Questo studio era un disegno sperimentale prospettico, tra soggetti, utilizzando un modello suino. Il protocollo è stato approvato dall’Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC), e gli animali hanno ricevuto cure in conformità con l’Animal Welfare Act, la Guide for the Use of Laboratory Animals. Il numero minimo di animali è stato utilizzato per ottenere un risultato statisticamente valido. Utilizzando i dati degli studi precedenti di Alam, Pusateri e Sondeen, gli investigatori hanno calcolato un grande effetto di 0,6. Utilizzando G-Power 3.00 per Windows, una dimensione dell’effetto di 0,6, una potenza di 0,80 e un’alfa di 0,05, è stato determinato che per questo studio era necessario un campione di 22 persone. Ventidue suini Yorkshire di peso compreso tra 60 e 90 kg sono stati assegnati a caso (per gruppo) a uno dei due gruppi: QCG e un gruppo di controllo. Il motivo per l’utilizzo di questo intervallo di peso era che rappresenta la media del soldato dell’esercito americano. Il tempo di coagulazione attivato (ACT), i pesi corporei, le temperature corporee centrali, la quantità di emorragia di 1 minuto, le pressioni sanguigne arteriose, la quantità di volume di sangue, la quantità di sostituzione del deficit di liquidi NPO, e la quantità e la percentuale del volume di sangue totale dell’emorragia iniziale sono stati analizzati utilizzando un’analisi multivariata della varianza (MANOVA). Una MANOVA è stata utilizzata anche per determinare se ci fossero differenze significative relative alla quantità di emorragia in un periodo di 5 minuti, alla quantità di liquido di rianimazione e al numero di movimenti prima dell’emorragia. Un Tukey post hoc è stato utilizzato per determinare dove fosse la significatività. Questo studio è stato condotto in 5 fasi: induzione/stabilizzazione, emorragia, perdita di sangue, rianimazione e movimento.

2.1. Fase di induzione/stabilizzazione

La fase di induzione è iniziata con un’iniezione intramuscolare di ketamina (20 mg/kg) e atropina (0,04 mg/kg). I soggetti sono stati posti supini su una lettiga e trasportati in una sala operatoria seguiti da isoflurano inalato (4% – 5%). Dopo il posizionamento di un tubo endotracheale, è stato inserito un catetere IV periferico, e la concentrazione di isoflurano è stata ridotta all’1% al 2% per il resto dell’esperimento. I maiali sono stati ventilati con una macchina standard Narkomed anestesia (Dräger, Telford, PA). Frequenza cardiaca, elettrocardiografia, pressione sanguigna, saturazione di ossigeno, anidride carbonica end-tidal, e temperature rettali sono stati continuamente monitorati per il resto dell’esperimento.

L’arteria carotide sinistra è stata incannulata con un angio-catetere da 20 G usando una tecnica di taglio. È stato collegato a un sistema di monitoraggio emodinamico (Hewlett Packard, Palo Alto, CA) per il monitoraggio continuo della pressione arteriosa. Un catetere venoso centrale è stato inserito usando una tecnica di Seldinger modificata per la gestione del volume dei fluidi e il campionamento del sangue. Dopo il posizionamento della linea, il deficit di fluidi NPO è stato somministrato con soluzione fisiologica normale allo 0,9%, secondo la formula di Holliday-Segar. I ricercatori hanno utilizzato un test ACT per controllare tutti i soggetti per la coagulopatia prima delle procedure. I soggetti sono stati ulteriormente monitorati per 30 minuti per garantire la stabilità emodinamica prima dell’intervento. La temperatura corporea è stata monitorata tramite una sonda rettale e mantenuta a più di 36.0° Celsius usando una coperta ad aria forzata. Una lesione inguinale complessa come descritto da Alam e colleghi è stata generata per simulare una lesione penetrante. Tutti i maiali erano emodinamicamente stabili prima dell’intervento.

2.2. Fase di emorragia

Dopo il periodo di stabilizzazione di 30 minuti, l’arteria femorale esposta e la vena sono state sezionate con una lama di bisturi. I maiali sono stati autorizzati a emorragia per 1 minuto simulando il tempo di risposta di un operatore sanitario sul campo di battaglia. Il sangue è stato raccolto tramite garza, tamponi assorbenti sotto gli animali, e in un contenitore di aspirazione tramite un catetere con punta di aspirazione posizionato nella porzione distale della ferita. Dopo 1 minuto di emorragia, la pressione prossimale è stata applicata ai vasi femorali trasecolati, e la garza è stata utilizzata per tamponare il sangue dalla ferita secondo le linee guida del produttore dell’agente emostatico. A questo punto, il QCG è stato confezionato nella ferita seguita dal confezionamento standard della ferita con uno strato di garza di petrolio e la garza a rulli (Kerlix, Covidien, Mansfield, MA). Il gruppo di controllo ha ricevuto una pressione prossimale e un confezionamento standard della ferita.

Una forte pressione manuale di 25 libbre per pollice quadrato è stata applicata per 5 minuti al sito della ferita come misurato da una scala elettronica, la scala Thermal Industries of Florida (TIF). La bilancia TIF è precisa entro 0,5 once e accurata entro lo 0,5%. È stata posizionata tra la lettiga e il tavolo della sala operatoria e azzerata secondo le istruzioni del produttore. Cinquecento mL di Hextend in soluzione di ringer lattato (Hospira, Inc., Lake Forest, IL) al 6% IV sono stati somministrati a tutti i soggetti in conformità con l’attuale protocollo di rianimazione sul campo di battaglia raccomandato dal Committee on Tactical Combat Casualty Care. Dopo 5 minuti di pressione manuale diretta, un sacchetto di sabbia da 10 libbre è stato applicato alla ferita per altri 30 minuti.

2.3. Fase di perdita di sangue

Dopo 35 minuti di pressione sulla ferita (5 minuti di pressione manuale più 30 minuti con il sacco di sabbia), la medicazione a pressione standard è stata rimossa facendo attenzione a mantenere intatto il coagulo. La logica dell’uso della garza di petrolio era che permetteva la rimozione della medicazione a pressione con la minima rottura del coagulo. Ai fini di questo studio, l’emostasi è stata definita come la formazione di un coagulo con trasudazione di non più del 2% del volume totale di sangue del suino in un periodo di 5 minuti (~100 mL in un maiale di 70 kg). La perdita di sangue è stata misurata in due periodi di tempo: dalla lesione iniziale all’intervento e dopo l’intervento al completamento dello studio. La perdita di sangue è stata calcolata pesando le medicazioni, i tamponi assorbenti sotto gli animali e il sangue aspirato dalla porzione distale della ferita prima e dopo la dissezione dei vasi femorali.

2.4. Fase di rianimazione

Per i maiali che raggiungevano l’emostasi, sono stati rapidamente somministrati 5 litri di infusione di cristalloide attraverso il catetere venoso centrale in 5 minuti per determinare la quantità di fluido a cui si è verificato il sanguinamento. Lo scopo di questa fase era quello di determinare se c’era una differenza nel QCG e nei gruppi di controllo rispetto alla quantità di liquido cristalloide (fino a 5 litri) che potevano tollerare prima che si verificasse il sanguinamento. Se il sanguinamento si è verificato durante questo intervento, è stata calcolata la quantità di somministrazione di fluidi per via endovenosa seguita dalla fase di movimento.

2.5. Fase di movimento

Per i suini che raggiungevano l’emostasi, gli investigatori muovevano sistematicamente la gamba sul lato della lesione inguinale complessa. In un vero campo di battaglia o in uno scenario traumatologico, il personale prenderebbe precauzioni significative quando sposta le vittime di un combattimento. Tuttavia, ci possono essere casi in cui le estremità del paziente possono essere spostate da sé o da altri, specialmente durante l’evacuazione medica. Ai fini di questo studio, il movimento consisteva in quanto segue: flessione, estensione, abduzione e adduzione in sequenza per dieci volte o fino a quando non si è verificato un nuovo sanguinamento. La flessione consisteva nel movimento della gamba fino a toccare la cavità addominale, mentre l’estensione consisteva nel movimento della gamba fino a toccare la lettiga. L’abduzione e l’adduzione consistevano nel movimento della gamba fino a quando non poteva essere compiuto nessun altro movimento. Ogni flessione era seguita da un’estensione, e ogni abduzione era seguita da un’adduzione. Il numero di movimenti è stato contato fino a quando c’era un conteggio fino a 40 (10 di ogni movimento) o fino a quando c’era sanguinamento (2% del volume di sangue).

3. Risultati

Non c’erano differenze statisticamente significative tra i gruppi in riferimento alla quantità di emorragia iniziale di 1 minuto (): Il gruppo QCG variava da 149 a 1004 mL (, mL); il gruppo di controllo variava da 100 a 992 mL (, mL). Non c’erano differenze statisticamente significative tra i gruppi ( 0,83) sull’ACT, il peso corporeo, la temperatura corporea centrale, la quantità di emorragia di 1 minuto, la pressione sanguigna arteriosa, la quantità di volume di sangue, la quantità di sostituzione del deficit di liquidi NPO, e la quantità e la percentuale del volume di sangue totale che indica che i gruppi erano equivalenti su questi parametri. L’ACT era entro i limiti normali per tutti i soggetti.

C’erano differenze significative nei gruppi rispetto alla quantità di emorragia su un periodo di 5 minuti, alla quantità di fluido di rianimazione e al numero di movimenti prima dell’emorragia (). Un Tukey post hoc è stato utilizzato per determinare dove fosse la significatività. C’era una differenza significativa nei gruppi rispetto alla quantità di emorragia (), la quantità di liquido di rianimazione prima del sanguinamento (), e il numero di movimenti (). La quantità di emorragia nel gruppo QCG variava da 0 a 514 mL (, mL); il gruppo di controllo variava da 0 a 1002 mL (, mL). La quantità di liquido di rianimazione nel gruppo QCG variava da 3000 a 5000 mL (, mL); il gruppo di controllo variava da 0 a 3000 mL (, mL). Il numero di movimenti per il gruppo OCG variava da 3 a 40 (, ), e per il gruppo di controllo variava da 0 a 9 (, ). Vedere le tabelle 1, 2 e 3 per un riassunto dei risultati.