ΔΙΔΑΚΤΟΡΙΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ. Υποτασική αναζωογόνηση σε κλειστό ενδοκοιλιακό τραύμα και κρανιοεγκεφαλική κάκωση. Πειραματική μελέτη σε χοίρους

Transcript

1 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ Τμήμα Ιατρικής Κλινική Αναισθησιολογίας και Εντατικής Θεραπείας UNIVERSITY OF PATRAS Medical School Department of Anaesthesiology and Critical Care Medicine ΔΙΔΑΚΤΟΡΙΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ Υποτασική αναζωογόνηση σε κλειστό ενδοκοιλιακό τραύμα και κρανιοεγκεφαλική κάκωση. Πειραματική μελέτη σε χοίρους ΒΡΕΤΤΟΣ Χ. ΘΕΟΦΑΝΗΣ Αναισθησιολόγος - Εντατικολόγος ΣΧΟΛΗ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΥΓΕΙΑΣ ΙΑΤΡΙΚΟ ΤΜΗΜΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΠΑΤΡΩΝ ΠΑΤΡΑ 2016

2 Τριμελής συμβουλευτική επιτροπή 1) Φωτεινή Φλίγκου, Επικ. Καθηγήτρια ΜΕΘ 2) Φώτιος Καλφαρέντζος Καθηγητής Χειρουργικής 3) Γεώργιος Γκατζούνης Αναπλ. Καθηγητής Νευροχειρουργικής 7μελής εξεταστική επιτροπή Η τριμελής επιτροπή και 4) Ιωάννης Τσολάκης Καθηγητής Αγγειοχειρουργικής 5) Ιωάννης Μαρούλης Aναπλ. Καθηγητής Χειρουργικής και μεταμοσχεύσεων 6) Ιωάννης Κεχαγιάς Επικ. Καθηγητής Χειρουργικής 7) Γεώργιος Σκρουμπής Επικ. Καθηγητής Χειρουργικής «Η έγκρισις της ιδακτορικής ιατριβής υπό του Τμήματος Ιατρικής του Πανεπιστημίου Πατρών, δεν υποδηλοί αποδοχήν των γνωμών του συγγραφέως» Κ (Νόμος 5343/32, άρθρ. 202, παρ. 2 και ν. 1268/82, άρθρ. 50, παρ. 8) ΣΥΓΚΡΟΥΣΗ ΣΥΜΦΕΡΟΝΤΩΝ Καμία. 2

3 ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Ευχαριστώ θερμά την πρόεδρο της τριμελούς επιτροπής Επίκουρη Καθηγήτρια Εντατικής κ. Φωτεινή Φλίγκου για την ένθερμη υποστήριξη της στην ολοκλήρωση της παρούσας προσπάθειας. Επίσης τον Καθηγητή Χειρουργικής κ. Φώτιο Καλφαρέντζο για καθοριστική του συμβολή και τις εύστοχες παρατηρήσεις του στην συγγραφή της παρούσας διατριβής. Επίσης τον Αναπληρωτή Καθηγητή Νευροχειρουργικής κ. Γεώργιο Γκατζούνη για την πολύτιμη υποστήριξη του ιδιαίτερα κατά την διάρκεια της πειραματικής μελέτης. Τον Καθηγητή Αγγειοχειρουργικής κ. Ιωάννη Τσολάκη, τον Αναπληρωτή Καθηγητή Χειρουργικής και Μεταμοσχεύσεων κ. Ιωάννη Μαρούλη, τον Επίκουρο Καθηγητή Χειρουργικής κ. Ιωάννη Κεχαγιά και τον Επίκουρο Καθηγητή Χειρουργικής κ. Γεώργιο Σκρουμπή για τις πολύτιμες συμβουλές τους στην συγγραφή της παρούσας διατριβής. Ευχαριστώ θερμά τον Σταύρο Μπαλάση νυν πλαστικό χειρουργό, Παύλο Αθανασόπουλο επιμελητή Γενικής χειρουργικής και Νικόλαο Καραγιώργο επιμελητή Νευροχειρουργικής για την πολύτιμη βοήθεια τους στην ολοκλήρωση της πειραματικής μελέτης. Ευχαριστώ πολύ επίσης την ειδικευόμενη αναισθησιολογίας κ. Εύη Ποιμενίδη για την πολύτιμη βοήθεια της στην στατιστική επεξεργασία των δεδομένων της μελέτης. Τέλος ιδιαίτερη αναφορά θέλω να κάνω στον πρώην καθηγητή Αναισθησιολογίας και Εντατικής κ Κρίτωνα Φίλο για την εξαιρετική του ιδέα που αποτέλεσε την βάση της παρούσας διατριβής και την πολύτιμη συμβολή του στην ολοκλήρωση της πειραματικής μελέτης 3

4 4

5 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1. Ιστορική ανασκόπηση πρόλογος (σελ. 7) 1. Νορμοτασική αναζωογόνηση (σελ.9) 2. Υποτασική αναζωογόνηση -Bieckel 1994 (σελ.12) ΑΙMΟΡΡΑΓΙΚΟ SHOCK ΜΕΘΟΔΟΙ ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗΣ 1 Τραύμα αιμορραγικό shock (σελ15) Κλινικά χαρακτηριστικά ταξινόμηση (σελ.15) 2 Κλασική θεραπευτική προσέγγιση του αιμορραγικού shock (σελ.19) 3 Νεότερες μορφές προσέγγισης του αιμορραγικού shock (σελ.22) ΚΕΝΤΡΙΚΟ ΝΕΥΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ 1 Εγκεφαλικός μεταβολισμός και εγκεφαλική αιματική ροή (CBF) (σελ. 25).1. Αυτορρύθμιση εγκεφάλου (σελ.25).2. Φυσιολογικές τιμές CBF και μεταβολισμός (σελ.28) 2. Φυσιολογικές τιμές CBF και μεταβολισμός (σελ. 28) 3. CBF και μεταβολισμός μετά από ΚΕΚ (σελ. 30) 4. ΚΕΚ και κυτταρική βλάβη (σελ. 35) 5

6 ΕΙΔΙΚΟ ΜΕΡΟΣ (ΣΕΛ 41) a) Εισαγωγή (σελ.43) b) Υλικό και μέθοδος (σελ. 45) 1) Στατιστική ανάλυση (σελ.53) c) Αποτελέσματα (σελ.540) d) Συζήτηση (σελ. 64) e) Συμπεράσματα (71) ΠΕΡΙΛΗΨΗ (ΣΕΛ.73) ABSTRACT (ΣΕΛ 75) Βιβλιογραφία (σελ.77) ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ περιγραφές τεχνικών μέτρησης 1. Φυσιολογία Κυκλοφορικού συστήματος (σελ.91) 2. Shock παθοφυσιολογία (σελ.95) 3. Μέθοδοι μέτρησης και παρακολούθησης της αποτελεσματικότητας του κυκλοφορικού συστήματος 4. Άμεσες μέθοδοι μέτρησης CBF (σελ.111) 5. Άμεσες μέθοδοι μέτρησης μεταβολισμού του εγκεφάλου (σελ.115) 6. Έμμεσες μέθοδοι CBF και μεταβολισμού του εγκεφάλου (σελ.118) Βιβλιογραφία παραρτήματος σελ. (122) 6

7 ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ - ΠΡΟΛΟΓΟΣ Η πρώτη αναφορά της λέξης shock, για να περιγράψει έναν τραυματία, έγινε στην αγγλική μετάφραση του κειμένου του Henri-François Le Drans το Στην μετάφραση αυτή αναφέρεται σαν λέξη 13 φορές για να περιγράψει την λέξη «saisissement» η οποία όμως την εποχή εκείνη είχε περισσότερο την έννοια της ισχυρής έκπληξης και όχι της καταπληξίας, όπως σήμερα! H περιγραφή της έννοιας του shock έχει μακρά ιστορία και για πρώτη φορά επίσημα διατυπώθηκε από τον John Collins Warren το 1800 ως μια «στιγμιαία παύση στην διαδικασία του θανάτου». Χρειάστηκε να περάσουν άλλα 130 χρόνια περίπου για να διατυπώσει ο Alfred Blalock, το 1934, τον διαχωρισμό του shock σε 4 κατηγορίες : υπογκαιμικό (αιμορραγικό), καρδιογενές, νευρογενές και σηπτικό 20. Ο διαχωρισμός αυτός σε γενικές γραμμές ισχύει μέχρι τις μέρες μας. Για πρώτη φορά το 1963 ο R Adams Cowley διατύπωσε τον όρο «χρυσή ώρα» και περιέγραψε την σημασία της στην αντιμετώπιση του πολυτραυματία και του αιμορραγικού shock. Παρά την αναμφισβήτητη πρόοδο που έχει συντελεστεί όλα αυτά τα χρόνια, στις Ηνωμένες Πολιτείες (ΗΠΑ), κάθε χρόνο πεθαίνουν άνθρωποι από οξεία αιμορραγία (αιμορραγική καταπληξία) λόγω πολυτραυματισμού. Οι μισοί από αυτούς πεθαίνουν μέσα στα πρώτα λεπτά, εξαιτίας ρήξης μεγάλων αγγείων ή μυοκαρδίου 21. Οι υπόλοιποι πεθαίνουν μέσα στις πρώτες 12 ώρες, αφού συνήθως έχουν αρχίσει να αντιμετωπίζονται από το σύστημα επειγόντων περιστατικών. Θάνατος από αιμορραγία μετά τις 12 ώρες είναι πιο σπάνιο φαινόμενο και οφείλεται κυρίως σε πολυοργανική ανεπάρκεια, εξαιτίας καθυστερημένης αναζωογόνησης και η οποία μπορεί να συμβεί ακόμα και μήνες μετά το αρχικό συμβάν.. Το υπογκαιμικό (αιμορραγικό) shock αποτελεί την κύρια μορφή του shock στον τραυματία. Οι άλλες μορφές του shock παίζουν πολύ υποδεέστερο ρόλο κατά την πρώιμη φάση μετά από τον τραυματισμό. Σήμερα έχουν γίνει αποδεκτές τρεις διαφορετικές φάσεις του αιμορραγικού shock 22 : (α) Τo αντιρροπούμενο αιμορραγικό shock: 7

8 η απώλεια ενδοαγγειακού όγκου οδηγεί στην ελάττωση του όγκου παλμού και συνεπώς της καρδιακής παροχής που με την σειρά τους οδηγούν σε μείωση της αιμάτωσης των ιστών. Αντιρροπιστικά ο οργανισμός μεταβάλλει την λειτουργία του μυοκαρδίου και αυξάνει τις περιφερικές αγγειακές αντιστάσεις με στόχο την διατήρηση της άρδευσης στα ζωτικά όργανα, όπως καρδιά και εγκέφαλος. Η συστολική πίεση κυμαίνεται από 70-85mmHg με οριακή διατήρηση της εγκεφαλικής και νεφρικής λειτουργίας 23 (β) Το μη αντιρροπούμενο αιμορραγικό shock χαρακτηρίζεται από προοδευτική ανεπάρκεια των αντιρροπιστικών μηχανισμών της κυκλοφορίας να παρέχει θρεπτικές ουσίες στα ζωτικά όργανα (καρδιά, εγκέφαλος, νεφρά, ήπαρ), με επακόλουθη μείωση της αιμάτωσής τους και πρώιμα συμπτώματα νεφρικής, εγκεφαλικής και μυοκαρδιακής ανεπάρκειας. αναστρέψιμο 24. Το στάδιο αυτό είναι (γ) Το μη αναστρέψιμο αιμορραγικό shock χαρακτηρίζεται από βαριά ισχαιμία όλων των οργάνων με παράλληλη τοξική βλάβη των ιστών που οδηγούν σε αντιδράσεις αντιγόνου-αντισώματος με ενεργοποίηση του συμπληρώματος 25;26. Ο κίνδυνος αυτός λοιπόν των δευτεροπαθών επιπλοκών και του «όψιμου» θανάτου ο οποίος δεν μπορεί να αποδοθεί άμεσα στην αιμορραγική καταπληξία και επομένως δεν δικαιολογείται εύκολα από το τραύμα, οδηγεί στην ιδέα διατήρησης φυσιολογικής πίεσης διήθησης και επομένως στην νορμοτασική αναζωογόνηση. H μέχρι πρόσφατα επικρατούσα θεραπευτική προσέγγιση του αιμορραγικού shock που υποστηρίζεται και από το Αμερικάνικο Κολέγιο Χειρουργών το οποίο προτείνει την άμεση χορήγηση 2 έως 4 L κρυσταλλοειδών (Ringer s Lactate) με στόχο την αύξηση της αρτηριακής πίεσης σε επίπεδα φυσιολογικά το συντομότερο δυνατόν μετά την διαπίστωση των πρώιμων συμπτωμάτων αιμορραγικού shock. Η αιμοδυναμική ανταπόκριση του πάσχοντος στην χορήγηση των διαλυμάτων αυτών καθορίζει την ανάγκη για άμεση χειρουργική αιμόσταση 27. Σε αντίθεση όμως με την παραπάνω άποψη, ήδη από το 1918, είχε προταθεί ότι η προσπάθεια διατήρησης μίας φυσιολογικής αρτηριακής πίεσης δεν αποτελεί την ιδανική θεραπευτική προσέγγιση σε καταστάσεις αιμορραγικού shock 28. Ένας χειρουργός, ο Dr 8

9 Walter P Cannon, ο οποίος ήταν ένας από τους πρώτους ιατρούς που προσπάθησε να ανανήψει τραυματίες με ενδοφλέβια χορήγηση υγρών, παρατήρησε ήδη από το 1920: «Η αιμορραγία σε περίπτωση αιμορραγικού shock θα μπορούσε να μην είναι εξεζητημένη εξαιτίας της χαμηλής πίεσης και της αργής ροής του αίματος η οποία δεν είναι ικανή να υπερνικήσει το εμπόδιο του θρόμβου που σχηματίζεται. Εάν αυξηθεί η πίεση του αίματος πριν ο χειρουργός μπορέσει να ελέγξει την εστία της αιμορραγίας, πολύτιμη ποσότητα αίματος θα χαθεί» 28. Η προσέγγιση αυτή έχει επιβεβαιωθεί τα τελευταία χρόνια από πολλές πειραματικές αλλά και κλινικές μελέτες με αντικείμενο το αιμορραγικό shock, οι οποίες καταδεικνύουν ότι η πριν από την χειρουργική αιμόσταση επιθετική χορήγηση υγρών με στόχο την αύξηση της αρτηριακής πίεσης σε φυσιολογικά επίπεδα όχι μόνο αυξάνει την αιμορραγία, αλλά μπορεί να μειώσει και την επιβίωση Νορμοτασική αναζωογόνηση Ο παραδοσιακός τρόπος αντιμετώπισης της αιμορραγικής καταπληξίας στοχεύει στον γρήγορο έλεγχο της εστίας της αιμορραγίας και στην ταχεία αποκατάσταση του ενδοαγγειακού όγκου. Βασίστηκε κυρίως σε πειραματικά δεδομένα σε πειραματόζωα της δεκαετίας του και Οι εργασίες αυτές έδειξαν πως, πειραματόζωα με «καταστροφική αιμορραγία», τα οποία ελάμβαναν αίμα και ισότονα κρυσταλλοειδή είχαν μεγαλύτερη πιθανότητα να επιβιώσουν σε σχέση με αυτά που ελάμβαναν μόνο κρυσταλλοειδή. Το Αμερικανικό Κολλέγιο των Χειρουργών και το Advanced Trauma Life Support, ακόμα και σχετικά πρόσφατα 32, συνέχιζε να προτείνει την χορήγηση θερμών υγρών, ακόμα και με ενδοοστική προσπέλαση αν η ενδοφλέβια προσπέλαση δεν ήταν εφικτή και άμεση, μέχρι την σχεδόν πλήρη αποκατάσταση σε φυσιολογικά επίπεδα της αρτηριακής πίεσης. 27 Η προσέγγιση αυτή είναι εύκολα κατανοητή και «εύπεπτη» για τον κλινικό ιατρό. Η αρτηριακή πίεση συνήθως θα αυξηθεί με την χορήγηση υγρών και αν αργότερα μειωθεί πάλι, αυτό θα είναι ένδειξη σοβαρού τραυματισμού ο οποίος θα χρήζει άμεσης χειρουργικής αντιμετώπισης. Ταυτόχρονα, η διατήρηση της πίεσης σε «φυσιολογικά» επίπεδα, δηλαδή συστολική πίεση μεγαλύτερη των 80mmHg έως 100mmHg 112 ή μεγαλύτερη των ¾ της πίεσης πριν τον τραυματισμό 23, θα μειώσει τον κίνδυνο ισχαιμίας των ζωτικών οργάνων και την πιθανότητα ανάπτυξης δευτεροπαθούς πολυοργανικής ανεπάρκειας 34. Αυτό δρα «απενοχοποιητικά» στην συνείδηση του κλινικού ιατρού αλλά και του δικαστικού λειτουργού, ενίοτε. 9

10 Από πλευράς φυσικής, και κατ' επέκταση της κλασικής φυσιολογικής προσέγγισης του shock όμως, η προσέγγιση αυτή είναι παράλογη. Κλασσικό είναι το παράδειγμα ενός κουβά με μία τρύπα στον πάτο του. Όταν ρίχνεις νερό στον κουβά, η ροή από την τρύπα μεγαλώνει όσο πιο πολύ νερό προσθέτεις στον κουβά. Σε ένα πολυτραυματία αντίστοιχα αυτό σημαίνει, υψηλότερη συστηματική πίεση, μεγαλύτερη απώλεια αίματος και διαταραχή της σύνθεσης του πλάσματος με διαταραχές πήξης. Όμως η «πρώιμη» αναζωογόνηση με υγρά έχει και μια άλλη παρενέργεια, την ανάπτυξη ενδοκοιλιακού διαμερίσματος (Σχεδιάγραμμα 1) 35. Σχεδιάγραμμα 1: Μηχανισμός πρόκλησης ενδοκοιλιακού διαμερίσματος μετά από χορήγηση υγρών σε κλειστό ενδοκοιλιακό τραύμα Επεξήγηση σχεδιαγράμματος: CO= Kκαρδιακή παροχή, PCWP = Πίεση εξ ενφήνωσης, ACS = abdominal compartment syndrome (σύνδρομο ενδοκοιλιακού διαμερίσματος), (+) = θετική επίδραση, (-) = αρνητική επίδραση Χαρακτηριστική, ως δείγμα αύξησης της ενδοκοιλιακής πίεσης, είναι η αύξηση της ενδοκυστικής πίεσης στην ουροδόχο κύστη (Σχεδιάγραμμα 2) που προκύπτει σε ασθενείς οι οποίοι αναζωογονήθηκαν με άφθονη χορήγηση υγρών (> 5lt RL). 10

11 Σχεδιάγραμμα 2: Α ) Mεταβολή της ενδοκυστικής πίεσης (UBP) σε ασθενείς με «φυσιολογική» και «άφθονη» χορήγηση υγρών Β) Mεταβολή της διαφοράς ενδοβλενογόνιου διοξειδίου του άνθρακα του στομάχου και τελοεκπνευστικού διοξειδίου (GAPco2) Τροποποιημένο κατά Balogh, Z 110 Αυτή η άφθονη χορήγηση υγρών» και συνεπακόλουθη πρώιμη αύξηση των ενδοκοιλιακών πιέσεων και η δημιουργία ενδοκοιλιακού διαμερίσματος μπορεί να οδηγήσει στην ανάπτυξη πολυοργανικής ανεπάρκειας, ιδιαίτερα σε ασθενείς με «κλειστές» ενδοκοιλιακές κακώσεις 35, λόγω οιδήματος στον εντερικό σωλήνα της φλεβικής απόφραξης και της επακόλουθης πτώσης της οξυγόνωσης των ενδοκοιλιακών οργάνων. (Σχεδιάγραμμα 5) 35. Η δε προσπάθεια να μην προκληθεί ενδοκοιλιακό διαμέρισμα χορηγώντας όχι μόνο κρυσταλλοειδή αλλά και παράγωγα του αίματος, εκτός από την δυσκολία εφαρμογής που έχει σε χώρες με περιορισμένη εθελοντική αιμοδοσία, έχει και άλλες συνέπειες. Τα αποθηκευμένα παράγωγα του αίματος έχουν συσσωρευμένους πολλούς μεσολαβητές της φλεγμονής οι οποίοι διεγείρουν τα λευκά αιμοσφαίρια συμβάλλοντας έτσι στην ανάπτυξη πολυοργανικής δυσλειτουργίας

12 2 Υποτασική αναζωογόνηση (Bieckel 1994) Η ιδέα της αναζωογόνησης με περιορισμένη χορήγηση υγρών, ακόμα περισσότερο χωρίς καθόλου χορήγηση υγρών δεν είναι καινούργια. Στα μέσα του 16 αιώνα ο φημισμένος Γάλλος χειρουργός Ambrose περιέγραψε ένα περιστατικό όπου ένας στρατιώτης, τραυματισμένος από πυροβόλο όπλο στην κοιλιακή χώρα, επιβίωσε χωρίς να υποστηριχθεί με υγρά ή να χειρουργηθεί 37 Η πρώτη σοβαρή ερευνητική εργασία που έθεσε το θέμα της υποτασικής αναζωογόνησης ήταν του Bickel et al (1994) 29. O Bickel μελέτησε σε 598 ασθενείς την αναζωογόνηση ενός τραυματία με κλειστό ενδοκοιλιακό τραύμα στον οποίο δεν χορηγήθηκαν υγρά προνοσοκομειακά, μέχρι αυτός να αντιμετωπιστεί χειρουργικά. Έδειξε πως η πρώιμη χορήγηση υγρών συνοδεύτηκε με αυξημένη θνητότητα και επιπλοκές σε σχέση με την καθυστερημένη, μετά τον χειρουργικό έλεγχο της αιμορραγίας, αναζωογόνηση,. Η εργασία αυτή χαρακτηρίστηκε ως «πιλότος» στο θέμα την υποτασικής αναζωογόνησης μεν, αν και είχε κάποια μεθοδολογικά προβλήματα. 38. Πρώτον ως προς την τυχαιοποίηση του δείγματος και δεύτερον στο ότι η καλύτερη επιβίωση των ασθενών που αντιμετωπίστηκαν με καθυστερημένη «αναζωογόνηση» μπορεί να οφείλονταν στην γρηγορότερη άφιξη τους στο νοσοκομείο λόγω της μη «απώλειας χρόνου» για την αναζωογόνηση τους την στιγμή του ατυχήματος (scoop and run) 113. Η αλλαγή στον τρόπο σκέψης μας όμως ως προς την αντιμετώπιση ενός πολυτραυματία ήταν πλέον γεγονός. Η κλασσική προσέγγιση A,B,C (Airway, breathing, circulation) άλλαξε τροποποιώντας στην αρχή του αλγορίθμου το νόημα του C 39;40 (control of hemorrhage έλεγχος αιμορραγίας ιδιαίτερα της «καταστροφικής» και ανεξέλεγκτης ) Τα στοιχεία που υποστήριζαν την υποτασική αναζωογόνηση ως κατάλληλη μέθοδο για την αρχική αντιμετώπιση ενός πολυτραυματία άρχισαν να πληθύνουν. Οι Dutton et al (2002) 112 μελέτησαν πολυτραυματίες οι οποίοι είχαν αρχικά συστολική πίεση (SBP) μικρότερη των 90 mmhg. Τους κατέταξαν τυχαιοποιημένα σε δύο ομάδες, την πρώτη που ως στόχο έθεσαν η SBP να μην ξεπερνά τα 70mmHg (υποτασική αναζωογόνηση) και την δεύτερη όπου ο στόχος ήταν να διατηρηθεί η SBP σε επίπεδα μεγαλύτερα των 100mmHg με χορήγηση υγρών. Τα αποτελέσματα δεν ήταν τόσο εντυπωσιακά όσον αφορά την επιβίωση, που ήταν σχεδόν ίδια και στις δύο ομάδες, όμως όσον αφορά την διάρκεια της αιμορραγίας και τις δευτεροπαθείς επιπλοκές (ενδοκοιλιακό διαμέρισμα) η ομάδα της υποτασικής αναζωογόνησης είχε πολύ καλύτερα αποτελέσματα. 12

13 Σε μια προσπάθεια να γίνει πιο κατανοητή, ιδιαίτερα στους διασώστες του συστήματος επείγουσας προνοσοκομειακής ιατρικής η πρακτική της υποτασικής αναζωογόνησης, το «Ινστιτούτο για την Τελειοποίηση της Κλινικής Πράξης της Μ. Βρετανίας (NICE National Institute of Clinical Excellence) διατύπωσε την οδηγία η χορήγηση των υγρών να γίνεται βάση της «ψηλάφησης του σφυγμού». Συγκεκριμένα σε περίπτωση κλειστού τραύματος όπου δεν υπάρχει εμφανής εστία αιμορραγίας, η χορήγηση υγρών θα έπρεπε να αποφεύγεται αν υπάρχει ψηλαφητός σφυγμός σε περιφερικό αγγείο (κερκιδική αρτηρία), ενώ στην περίπτωση ανοικτού τραύματος αν ψηλαφάται η κεντρική αρτηρία της έσω καρωτίδας (Prehospital initiation of fluid replacement therapy in trauma. London: National Institute for Clinical Excellence. 2004). Τα αίτια που οδηγούν στην περίπτωση της υποτασικής αναζωογόνησης στο περιορισμό της αιμορραγίας και επομένως στην βελτίωση της θνητότητας και της νοσηρότητας είναι εύκολα κατανοητά και είναι τα εξής δύο α) η μη διαταραχή του πηκτικού μηχανισμού η οποία μπορεί να προέλθει από την αιμοαραίωση, αν χορηγηθούν υγρά 29;42 και β) η καταστροφή μηχανικά από την αύξηση της αρτηριακής πίεσης λόγω χορήγησης υγρών των νεοσχηματισθέντων θρόμβων 29;43. Γι αυτό στην Μ Βρετανία θεωρείται ως αποδεκτή πρακτική περιορισμού της αιμορραγίας, μέχρι την χειρουργική αντιμετώπιση, ακόμα και σε περιπτώσεις ρήξης ενδοκοιλιακού ανευρίσματος 43. Από πλευράς τεκμηρίωσης πάντως, έχουμε πολλά στοιχεία από μελέτες με πειραματόζωα όπου έχουμε ένα είδος τραύματος, πολλές φορές ανοικτού. Στην πραγματική ζωή όμως πολλές φορές το τραύμα είναι κλειστό, ενώ συνοδεύεται και με άλλες πολύπλοκες κακώσεις όπως πχ κρανιοεγκεφαλικές κακώσεις. Θα περίμενε κανείς σε αυτή την περίπτωση να υπάρχει μια αντίφαση, δεδομένου πως στις κρανιοεγκεφαλικές κακώσεις πρέπει γενικά να αποφεύγεται η υπόταση 44 ενώ η διατήρηση υψηλής γενικά συστηματικής πίεσης προστατεύει τον εγκέφαλο από δευτεροπαθείς βλάβες 45. Όμως σχετικά πρόσφατες μελέτες, σε πειραματόζωα, δείχνουν πως ακόμα και σε περιπτώσεις που συνυπάρχει κρανιοεγκεφαλική κάκωση η υπερβολική χορήγηση υγρών μπορεί να επιδεινώσει την έκβαση μιας ΚΕΚ 46;47. Συμπερασματικά, φαίνεται πως υπάρχουν αρκετά στοιχεία που υποστηρίζουν, όσον αφορά τον πολυτραυματία, πως η υποτασική αναζωογόνηση έχει θέση στην αντιμετώπιση του την πρώτη «χρυσή ώρα». Μεγαλύτερη ωφέλεια μπορεί να έχει σε μέτριας μορφής τραυματισμού, όπως πχ ενδοκοιλιακό τραύμα, όπου η απώλεια αίματος είναι ελεγχόμενη 13

14 και σε κάποιο βαθμό αυτοπεριοριζόμενη. Το άρθρο ανασκόπησης του Mapstone et al (2003) 48 το ξεκαθαρίζει αυτό. Αντίθετα εκεί που δεν υπάρχει επαρκής βιβλιογραφία είναι στο κατά πόσο η υποτασική αναζωογόνηση σε έναν ασθενή με μικτή κάκωση, κλειστό ενδοκοιλιακό τραύμα και κρανιοεγκεφαλική κάκωση, θα επιδεινώσει την έκβαση της κρανιοεγκεφαλικής κάκωσης. 14

15 ΑΙMΟΡΡΑΓΙΚΟ SHOCK ΜΕΘΟΔΟΙ ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗΣ 1 Τραύμα αιμορραγικό shock Το shock (κυκλοφορική καταπληξία) συμβαίνει όταν η παροχή οξυγονωμένου αίματος στους ιστούς είναι μικρότερη του αναμενομένου και ανεπαρκής για να υποστηρίξει τον αερόβιο μεταβολισμό των ιστών. Τα αίτια της ανεπαρκούς παροχής οξυγονωμένου μπορεί να είναι η είναι η ανεπάρκεια της μυοκαρδιακής αντλίας (καρδιογενές Shock), η ανακατανομή του κυκλοφορούντος ενδοαγγειακού όγκου στον εξωκυττάριο χώρο, λόγω μιας βαριάς λοίμωξης (σηπτικό Shock) και η απώλεια ενδοαγγειακού όγκου μέσω αφυδάτωσης ή αιμορραγίας (υπογκαιμικό Shock) 94. Κλινικά χαρακτηριστικά ταξινόμηση Τα σημεία και τα συμπτώματα του αιμορραγικού Shock εξαρτώνται από τον όγκο και τον ρυθμό απώλειας του κυκλοφορούντος όγκου αίματος. Η απώλεια του κυκλοφορούντος όγκου αίματος οδηγεί σε ενεργοποίηση του συμπαθητικού συστήματος με περιφερική αγγειοσύσπαση, ταχυκαρδία και αύξηση της μυοκαρδιακής σύσπασης και της κατανάλωσης οξυγόνου από το μυοκάρδιο, σε ένα επίπεδο το οποίο όμως δεν μπορεί να διατηρηθεί απεριόριστα 95. Τα κύρια συστήματα τα οποία επηρεάζονται και πρέπει, τελεολογικά να προστατευτούν, στο αιμορραγικό shock είναι το Κεντρικό Νευρικό Σύστημα (ΚΝΣ), καρδιοκυκλοφορικό σύστημα και τα νεφρά 96. Τα λεγόμενα και «ευγενή όργανα». Ξεκινώντας από το ΚΝΣ, το ΚΝΣ μπορεί να λειτουργήσει ικανοποιητικά σε συνθήκες ελαττωμένης διήθησης αρκεί η μέση αρτηριακή πίεση να μην είναι χαμηλότερη των 60 mmhg 96;97. O μηχανισμός αυτορρύθμισης του εγκεφάλου φροντίζει γι αυτό 95;97. Όσο αυξάνει η υπογκαιμία το επίπεδο συνείδησης επηρεάζεται και από ήπια διέγερση και σύγχυση στα αρχικά στάδια, μπορεί να φθάσει στο λήθαργο και το κώμα. 15

16 Όσον αφορά το καρδιοκυκλοφορικό σύστημα, στα αρχικά στάδια η μυοκαρδιακή αντλία μπορεί να αντιρροπήσει την απώλεια του κυκλοφορούντος όγκου αίματος με αντανακλαστική ταχυκαρδία και αύξηση του όγκου παλμού 95;98;99. Όσο συνεχίζεται όμως η αιμορραγία ελαττώνεται η πίεση άρδευσης των στεφανιαίων αγγείων, πράγμα που οδηγεί τελικά σε ισχαιμία, δυσλειτουργία και τελικά καρδιακή ανεπάρκεια 96. Η διαδικασία αυτή εκδηλώνεται ως πόνος στο στήθος, αίσθημα παλμών, δύσπνοια και υγρούς στην ακρόαση. Στα αρχικά στάδια τα νεφρά μπορούν να αντιρροπήσουν την υπογκαιμία με την ενεργοποίηση του συστήματος ρενίνης-αγγειοτενσίνης-αλδοστερόνης 99 η οποία προκαλεί όμως ολιγουρία και αύξηση της οσμωτικότητας των ούρων σε επίπεδα > 500 mosm 99. Η ολιγουρία είναι ένα από τα πιο πρώιμα και αξιόπιστα συμπτώματα υποογκαιμίας 99. Και τα υπόλοιπα όμως συστήματα, αναπνευστικό ήπαρ γαστρεντερικό, επηρεάζονται κατά την διάρκεια του αιμορραγικού shock εξαιτίας της ανακατανομής που υφίσταται ο εναπομείνας κυκλοφορούντας όγκος αίματος προς τα «ευγενή όργανα» δηλαδή το ΚΝΣ, καρδιά και νεφρά 100;101. Από το αναπνευστικό τα συμπτώματα περιλαμβάνουν την ταχύπνοια, δύσπνοια, πνευμονικές διηθήσεις, πνευμονικό οίδημα (μη καρδιογενούς αιτιολογίας) που οδηγεί τελικά σε μείωση της ενδοτικότητας του πνεύμονα, υποξία και τελικά στο ARDS (adult respiratory distress syndrome = σύνδρομο αναπνευστικής δυσχέρειας των ενηλίκων) 102. Μια κατάσταση που χρειάζεται μηχανική υποστήριξη της αναπνοής 102 Από το ήπαρ, η ισχαιμική βλάβη που υφίσταται θα εκδηλωθεί με μικρή αύξηση της αλκαλικής φωσφατάσης και την χολερυθρίνης 99 Η ισχαιμία του γαστρεντερικού συστήματος εκδηλώνεται με κοιλιακό πόνο, αιματέμεση καθαρού αίματος ή καφεοειδούς υγρού αν προέρχεται κάτω από το επίπεδο του Treitz και αιμοχεσία 103. Η διάβρωση αυτή που υφίσταται ο εντερικός βλεννογόνος, λόγω ισχαιμίας, προκαλεί βακτηριαιμία και πιθανόν και βαριά σήψη 95; Διαταραχές πήξης λόγω της απώλειας παραγόντων πήξης και μεταβολική οξέωση λόγω αναερόβιου μεταβολισμού, καθώς επίσης υποασβεστιαιμία και υπομαγνησιαιμία 108;109, στα τελικά στάδια του shock επίσης θα αναπτυχθούν. Συνοπτικά τα σημεία και συμπτώματα του αιμορραγικού shock φαίνονται στον παρακάτω πίνακα Ι : 16

17 Πίνακας I Σημεία και συμπτώματα αιμορραγικού shock Σύστημα Πρώιμο shock Καθυστερημένο shock ΚΝΣ Διαταραχές επιπέδου συνείδησης Καρδιαγγειακό Ταχυκαρδία ορθοστατική υπόταση Λήθαργος - κώμα Καρδιακή ανεπάρκεια - αρρυθμίες Νεφρά Ολιγουρία Ανουρία Αναπνευστικό Ταχύπνοια Ταχύπνοια αναπνευστική ανεπάρκεια Ήπαρ Χωρίς διαταραχές Ηπατική ανεπάρκεια Γαστρεντερικό Χωρίς διαταραχές Αιμορραγία βλεννογόνου Αιμοποιητικό Αναιμία Διαταραχές πήξης Μεταβολικό σκέλος Χωρίς διαταραχές Μεταβολική οξέωση Υποασβεστιαιμία Υπομαγνησιαιμία 17

18 Ταξινόμηση Συνοπτικά το αιμορραγικό shock, ανάλογα με τον βαθμό του χωρίζεται στα παρακάτω στάδια που φαίνονται στον πίνακα ΙΙ: Πίνακας ΙΙ 27;32;96 Ταξινόμηση αιμορραγικού shock Αντιρροπούμεν Ήπιο Βαρύ Μη ο Μη Μη αναστρέψιμο αντιρροπούμεν αντιρροπούμεν ο ο Απώλεια όγκου (ml) 1000 (15% όγκου αίματος) >2000 (30% όγκου αίματος) Καρδιακή συχνότητα (bpm) <100 >100 >120 >140 Αρτηριακή φυσιολογική Ορθοστατική Σημαντικά Αψηλάφητη πίεση υπόταση μειωμένη Τριχοειδική Φυσιολογική Πιθανόν Συνήθως Πάντα επαναιμάτωσ καθυστερημένη καθυστερημένη καθυστερημέν η η Παραγωγή ούρων (ml/h) > Ολιγουρία Ανουρία Αναπνοή Φυσιολογική Ήπια αύξηση Σημαντική ταχύπνοια Αναπνευστικός κάματος Επίπεδο συνείδησης Φυσιολογικό Διέγερση Σύγχυση Λήθαργος - κώμα 18

19 2 Κλασική θεραπευτική προσέγγιση του αιμορραγικού shock Στην οξεία φάση της αιμορραγίας ο θεραπευτικός στόχος ενός ιατρού είναι ο χειρουργικός έλεγχος της αιμορραγίας το συντομότερο δυνατόν. Όσο όμως η αιμορραγία παραμένει ανεξέλεγκτη, στόχος του ιατρού είναι να διατηρήσει την μεταφορά του οξυγόνου σε τέτοια επίπεδα έτσι ώστε να περιορίσει την υποξία των ιστών, τη φλεγμονή και τη δυσλειτουργία των οργάνων. Η διαδικασία αυτή περιλαμβάνει την αναζωογόνηση με υγρά, την χρήση αγγειοσυσπαστικών και την μετάγγιση παραγόντων αίματος, έτσι ώστε να περιοριστούν οι διαταραχές πήξης. Η ιδανική στρατηγική πάνω σε αυτό το θέμα είναι ακόμα ασαφής: η επιλογή του όγκου και του είδους του υγρού, οι αιμοδυναμικοί στόχοι κατά την προσπάθεια ελέγχου της αιμορραγίας, καθώς και η ιδανική στρατηγική για την πρόληψη των διαταραχών πήξης είναι ερωτήματα που δεν έχουν επαρκώς απαντηθεί. Αναζωογόνηση με υγρά Η αναζωογόνηση με υγρά είναι η πρώτη στη σειρά και κύρια θεραπευτική παρέμβαση στην αντιμετώπιση της αιμορραγικής καταπληξίας. Αμφιβολία υπάρχει στο τι είδους υγρό, κολλοειδή ή κρυσταλλοειδή, είναι το καταλληλότερο. Δεν υπάρχει στην βιβλιογραφία υλικό που να υποστηρίζει με βεβαιότητα την υπεροχή μιας κατηγορίας υγρών σε σχέση με τις υπόλοιπες στους ασθενείς με τραύμα. Όσον αφορά τα κολλοειδή το πλεονέκτημα που φαίνεται να έχουν απέναντι στα κρυσταλλοειδή είναι η πιο γρήγορη και πιο μόνιμη αποκατάσταση όγκου, λόγω της υψηλότερης ογκωτικής πίεσης που διαθέτουν σε καταστάσεις που υπάρχουν ακέραιες μεμβράνες. Παρόλα αυτά τελικά δεν φαίνεται να υπάρχει τελικά κάποιο πλεονέκτημα στην επιβίωση στην χρήση των κολλοειδών ενώ το κόστος χρήσης τους είναι σαφώς μεγαλύτερο. 19

20 Από την άλλη η αναζωογόνηση με μεγάλους όγκους κρυσταλλοειδών συσχετίζεται με οίδημα ιστών και αυξημένη πιθανότητα ανάπτυξης ενδοκοιλιακού διαμερίσματος 115 και υπερχλωραιμικής μεταβολικής οξέωσης 116. Ακόμα και η μελέτη SAFE έδειξε πως η αλβουμίνη αν και αποδείχθηκε ασφαλής στην χορήγηση της στους ασθενείς της ΜΕΘ τελικά δεν υπήρξε όφελος στην θνητότητα σε σχέση με ασθενείς οι οποίοι αναζωογονήθηκαν με κρυσταλλοειδή 117 Σε μια υποομάδα ασθενών με τραύμα οι ερευνητές παρατήρησαν μάλιστα μια τάση υπέρ της χρήσης ορού σε σχέση με την αλβουμίνη. Η διαφορά αυτή αποδόθηκε στην μεγαλύτερη συμμετοχή ασθενών με τραύμα και ΚΕΚ ταυτόχρονα στην ομάδα της αλβουμίνης. Δεν προτάθηκε κάποιος μηχανισμός που να εξηγεί με βεβαιότητα αυτά τα ευρήματα. Πιθανολογείται πως η υποοσμωτικότητα της αλβουμίνης σε σχέση με τον φυσιολογικό ορό μπορεί να αυξήσει την πιθανότητα εγκεφαλικού οιδήματος σε έναν ασθενή με ΚΕΚ δεδομένου της διαταραχής του αιματοεγκεφαλικού φραγμού που αναπτύσσεται σε αυτές τις περιπτώσεις. Ακόμα και στην ανασκόπηση από την βάση δεδομένων Cochrane δεν μπόρεσε να αποδειχθεί η υπεροχή των κολλοειδών, στο ζήτημα της επιβίωσης, σε σχέση με τα κρυσταλλοειδή 118 Αναλύοντας τα επί μέρους δεδομένα για κάθε κατηγορία κολλοειδών βλέπει κανείς πως υπάρχουν αρκετές επιπλοκές στην χρήση τους. Συγκεκριμένα η χορήγηση του HES έχει συνδεθεί με διαταραχές παραγόντων πήξης και οξεία νεφρική ανεπάρκεια όταν χορηγηθεί σε αυξημένες δόσεις Αν και τα παραπάνω αποτελέσματα μπορεί να τα αποδώσει κανείς στην χρησιμοποίηση παλαιότερης γενιάς HES (200/0.5) τα πράγματα δεν φαίνεται να βελτιώνονται και στις νεότερες γενιές HES (130/0.42) Οι Perner et al. Καθώς και οι Haase et al επίσης έδειξαν πως στους ασθενείς με σήψη που χρησιμοποιήθηκε κατά την νοσηλεία τους HES (130/0.42), σε σχέση με Ringers Lactate, η θνητότητα ήταν υψηλότερη στους ασθενείς με το κολλοειδές, ενώ ταυτόχρονα παρουσίασαν και αυτοί υψηλότερα ποσοστά οξείας νεφρικής ανεπάρκειας 120;

21 Δεδομένου πως η σήψη είναι μια πολύ συχνή επιπλοκή η οποία προκύπτει σε πολυτραυματίες που νοσηλεύονται σε ΜΕΘ καταλαβαίνει κανείς πως η επιλογή του κατάλληλου υγρού για αναζωογόνηση είναι πολύ σημαντική. Η κατάσταση αυτή δεν φαίνεται να ξεκαθαρίζει ούτε στους ασθενείς με τραύμα μόνο. Γι αυτό και οι τελευταίες ευρωπαϊκές οδηγίες για την αντιμετώπιση τη αιμορραγίας στον πολυτραυματία συστήνουν τον περιορισμό της χρήσης του HES, ακόμα και των νεότερων γενιών, όσον αφορά τον όγκο για την πρόληψη οξείας νεφρικής ανεπάρκειας και διαταραχών πήξης 122. Τα υπέρτονα κρυσταλλοειδή, αν και έχουν χαρακτηριστικά πολλά υποσχόμενα όπως την ταχεία αποκατάσταση ενδοαγγειακού όγκου με χορήγηση μικρού όγκου υγρών ή την ταυτόχρονη μείωση του εγκεφαλικού οιδήματος σε περίπτωση συνυπάρχουσας ΚΕΚ, τελικά δεν φαίνεται ούτε αυτά να βελτιώνουν την έκβαση 123;124. Η μοναδική περίπτωση στην οποία η χορήγηση κολλοειδών ή υπέρτονων διαλυμάτων βελτίωσε την έκβαση ήταν όταν αυτή συνδυάστηκε με την χορήγηση μονάδων φρέσκου κατεψυγμένου πλάσματος και συμπυκνωμένων ερυθρών. Το σημαντικότερο όμως που προκύπτει από τις παραπάνω μελέτες είναι πως η χορήγηση κολλοειδών ή υπέρτονων διαλυμάτων δε βελτίωσε την νευρολογική έκβαση. Καταλήγουμε λοιπόν στο συμπέρασμα πως η βέλτιστη συμβατική αντιμετώπιση της αιμορραγικής καταπληξίας περιλαμβάνει, σύμφωνα και με τις ευρωπαϊκές κατευθυντήριες οδηγίες, την χρήση κρυσταλλοειδών καθώς και την χορήγηση παραγόντων αίματος τις πρώτες 24 ώρες. Τα υγρά χορηγούνται με τέτοιο ρυθμό έτσι ώστε να επιτυγχάνονται οι παραπάνω στόχοι όσον αφορά την συστολική πίεση (SAP) (SAP 120mmHg όταν συνυπάρχει και ΚΕΚ και 80mmHg SAP 90 mmhg σε περιπτώσεις αιμορραγικής καταπληξίας χωρίς ΚΕΚ). Εάν οι στόχοι αυτοί δεν επιτευχθούν μπορεί να προστεθούν ινότροπα και συγκεκριμένα νορ-αδρεναλίνη σε δόση 0,1μg/Kg/min. Όλα τα παραπάνω βήματα φαίνονται στο παρακάτω διάγραμμα. 21

22 Διάγραμμα κλασσικής θεραπείας αιμορραγικής καταπληξίας Αιμορραγική καταπληξία Αιμοδυναμική αντιμετώπιση ανασωογόνηση με υγρά πίεση στόχος 80 SAP 90 mmhg χωρίς ΚΕΚ SAP 120mmHg με ΚΕΚ αν δεν επιτευχθούν οι στόχοι τότε νορ-αδρεναλίνη 0,1μg/kg/min χειρουργική αποκατάσταση της αιμορραγίας 3 Νεότερες μορφές προσέγγισης του αιμορραγικού shock Η αντιμετώπιση της αιμορραγίας σε ένα πολυτραυματία χωρίζεται σε 3 χρονικά στάδια ) Από την στιγμή του ατυχήματος μέχρι την άφιξη της ομάδας προνοσοκομειακής φροντίδας 2) Αντιμετώπιση από την ομάδα της προνοσοκομειακής φροντίδας μέχρι την άφιξη του ασθενούς στο τμήμα επειγόντων. 3) Αντιμετώπιση στο τμήμα επειγόντων μέχρι τη χειρουργική αποκατάσταση της αιμορραγίας. Η κυριότερη αιτία θανάτου σε ένα πολυτραυματία, στις φάσεις 1&2 της προνοσοκομειακής φάσης, θεωρείται πως είναι η απώλεια αίματος σε ένα ποσοστό 50%. Η κατάσταση βελτιώνεται λίγο με την εισαγωγή του ασθενούς στο τμήμα επειγόντων αλλά όχι δραματικά. Το ποσοστό της θνητότητας στον χώρο των επειγόντων, λόγω αιμορραγίας, μειώνεται σε 34% ένα νούμερο που θεωρείται αρκετά υψηλό στις ημέρες μας

23 Γιατί συμβαίνει άραγε αυτό; Είναι ένα παράδοξο που έχει όμως την εξήγηση του. Και η εξήγηση αυτή είναι η εγκατάσταση, σε όσους ασθενείς έχουν εν τω μεταξύ επιβιώσει, της λεγόμενης τριάδας του θανάτου (υποθερμία, μεταβολική οξέωση, διαταραχές πήξης). Μιας κατάστασης που όπως θα δείξουμε παρακάτω οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στην επίταση της απώλειας όγκου αίματος και την επακόλουθη υποδιήθηση των ιστών, που παρατηρείται σε ασθενείς που αναζωογονούνται επί μακρόν σε φυσιολογικές συνθήκες πιέσεις (MAP 80 mmhg) Είναι κρίσιμης σημασίας λοιπόν, προκειμένου να μειωθούν τα ποσοστά θνητότητας, να μειωθούν τόσο η ποσότητα του αίματος που χάνεται στις φάσεις 1&2 (στις εξωτερικές αιμορραγίες αυτό είναι απόλυτα εφικτό με την πίεση του τραύματος ή την ελαστική περίδεση του), όσο και να ελαχιστοποιηθούν οι συστηματικές συνέπειες από την απώλεια αυτή. Οι συστηματικές αυτές συνέπειες που όταν αναπτυχθούν όλες μαζί θεωρείται πως σε μεγάλο βαθμό η κατάσταση είναι μη αναστρέψιμη, ακόμα και αν εν τω μεταξύ αποκατασταθεί χειρουργικά η αιμορραγία, είναι όπως προείπαμε η λεγόμενη «τριάδα του θανάτου» και περιλαμβάνει την υποθερμία, τη μεταβολική οξέωση και τις διαταραχές πήξης 127. Ως σκέψη φαίνεται ελκυστική η ανοχή της υπότασης, που παρατηρείται μετά την έναρξη της ενδοκοιλιακής αιμορραγίας, ως μέθοδος περιορισμού της απώλειας αίματος. Το μειονέκτημα που φαίνεται να υπάρχει είναι η πιθανή ανάπτυξη ανεπάρκειας ζωτικών οργάνων καθώς και ισχαιμικής εγκεφαλοπάθειας. Σταδιακά φαίνεται να εμφανίζονται πολλές μελέτες τόσο σε πειραματόζωα όσο και σε ανθρώπους που δείχνουν ενθαρρυντικά στοιχεία σε αυτό τον τομέα. Πολύ πρόσφατα οι Brunner et al 128 έδειξαν πως ακόμα και ασθενείς με ΚΕΚ μπορούν να ανεχθούν χαμηλές πιέσεις (MAP 60 mmhg), χωρίς να αναπτυχθούν μη αναστρέψιμες εγκεφαλικές βλάβες. Στους ασθενείς αυτούς, με υποτασική αναζωογόνηση, επιβεβαιώνεται και από τη βιβλιογραφία η μικρότερη απώλεια αίματος, όμως η ύπαρξη μεταβολικής οξέωσης παρέμεινε 129;130. Με την περιορισμένη ή μη χορήγηση υγρών κατά την αναζωογόνηση μπόρεσαν να περιοριστούν οι δύο άλλοι παράγοντες της τριάδας του θανάτου, η υποθερμία και οι διαταραχές πήξης. Παράγοντες που και οι δύο, όταν υπάρχουν, αυξάνουν την αιμορραγική διάθεση και την απώλεια αίματος 130 Όσον αφορά το θέμα της επιβίωσης σε ασθενείς που αναζωογονήθηκαν φυσιολογικά με χορήγηση υγρών και σε αυτούς που υποβλήθηκαν σε αναζωογόνηση με χαμηλές πιέσεις 23

24 (MAP 80 mmhg) χωρίς λήψη υγρών, οι Bickel et al είναι ξεκάθαροι τόσο σε πειράματα σε ζώα 131;132 όσο και σε μελέτες σε ανθρώπους 133 Η συμβατική αναζωογόνηση αυξάνει τη θνητότητα σε στατιστικά σημαντικό βαθμό. Άλλοι ερευνητές όπως οι Dutton et al δεν βρήκαν στατιστικά σημαντική διαφορά ανάμεσα στη συμβατική αναζωογόνηση και στην υποτασική αναζωογόνηση, βρήκαν όμως ένα άλλο ενδιαφέρον στοιχείο. Οι ασθενείς που υποβλήθηκαν σε υποτασική αναζωογόνηση είχαν την ίδια επιβίωση, παρόλο που είχαν σημαντικά υψηλότερο Injury Severity Score 112 και θα περίμενε κανείς χειρότερα αποτελέσματα σε αυτή την περίπτωση 125. Φαίνεται λοιπόν, χωρίς να μπορεί να βγάλει κανείς απόλυτα σίγουρο συμπέρασμα, πως η υποτασική αναζωογόνηση σε πολυτραυματίες με κλειστή αιμορραγία (ή επιτρεπόμενη υπόταση ως εναλλακτικός όρος 134 ) μπορεί να οδηγήσει σε μείωση της απώλειας αίματος χωρίς να διαταράσσει τη διήθηση των ιστών και επομένως σε μικρότερη πιθανότητα εγκατάστασης της τριάδας του θανάτου. 24

25 ΚΕΝΤΡΙΚΟ ΝΕΥΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ 1 Εγκεφαλικός μεταβολισμός και εγκεφαλική αιματική ροή (CBF) Ανατομία Κάθε έσω καρωτίδα παρέχει το 40% περίπου της παροχής του αίματος στον εγκέφαλο και το υπόλοιπο 20% προέρχεται από τις σπονδυλικές αρτηρίες, οι οποίες σχηματίζουν την βασική αρτηρία του εγκεφάλου. Οι παραλλαγές βέβαια της παραπάνω διάταξης είναι πολλές και τελικά ο κύκλος του Willis, όπως περιγράφεται στα βιβλία, υπάρχει μόνο σε ένα 52% των περιπτώσεων 135;136. Μετά τον κύκλο του Willis ένα εκτεταμένο τριχοειδικό δίκτυο στην αραχνοειδή μήνιγγα, το οποίο έχει εκτεταμένη παράπλευρο κυκλοφορία. Το δίκτυο αυτό όμως είναι ενεργό σε ένα ποσοστό 90% και μόνο 10% των τριχοειδών βρίσκεται σε αδράνεια και μπορεί να επιστρατευτεί σε περίπτωση αυξημένης μεταβολικής διαταραχής ή απόφραξης μεγάλου αγγείου 137. Όσον αφορά την παροχέτευση του αίματος από τον εγκέφαλο γίνεται από τις έσω σφαγίτιδες φλέβες και εδώ η έκταση της παράπλευρης κυκλοφορίας είναι αισθητά βελτιωμένη. Σε κάθε έσω σφαγίτιδα φλέβα το 70% του αίματος προέρχεται από το σύστοιχο ημισφαίριο και το 30% από το ετερόπλευρο Αυτορρύθμιση εγκεφάλου Οι παράγοντες που επιδρούν στην εγκεφαλική αιματική ροή είναι η αρτηριακή πίεση, η ενδοκράνια πίεση (ICP), το ιξώδες του αίματος, η μερική τάση του οξυγόνου (PaO 2) και του διοξειδίου (PcO 2), η συσπαστικότητα των αγγείων και η εγκεφαλική αυτορρύθμιση (αντιστάσεις αγγείων). Οι αντιστάσεις των αγγείων εξαρτώνται κυρίως από τα αρτηριόλια και το προτριχοειδικό δίκτυο 139. Ο καθοριστικός παράγοντας δε για το εύρος της σύσπασης ή διαστολής των εγκεφαλικών αγγείων και επομένως της εγκεφαλικής αιματικής ροής, είναι ο μεταβολισμός του εγκεφάλου. Τυπικά στην αυτορρύθμιση του εγκεφάλου η εγκεφαλική αιματική ροή διατηρείται σταθερή όταν η μέση αρτηριακή πίεση (MAP) κυμαίνεται από mmhg περίπου. Σχεδιάγραμμα

26 Σχεδιάγραμμα 3: αυτορρύθμιση του εγκεφάλου Επεξήγηση σχεδιαγράμματος: Blood Flow: εγκεφαλική αιματική ροή (CBF), Diameter: διάμετρος εγκεφαλικών αγγείων, Autoregulatory Plateau: περιοχή αυτορρύθμισης Για την ερμηνεία του φαινομένου της εγκεφαλικής αυτορρύθμισης, έχουν επιστρατευτεί δύο θεωρίες, η μεταβολική και η μυογενής. Η μεταβολική θεωρία προϋποθέτει πως η πτώση της CBF προκαλεί την απελευθέρωση χημικών αγγειοδραστικών μεσολαβητών του εγκεφάλου. Το ρόλο αυτό θεωρείται πως μπορεί να τον παίζουν η αδενοσίνη, το Ο 2, το CO 2, και ιόντα όπως K +, Ca 2+, H Η υποξαιμία, η υπερκαπνία, καθώς και η αδενοσίνη (προϊόν μεταβολισμού του ATP) έχουν ισχυρή αγγειοδιασταλτική δράση 142. Τελικός αποδέκτης των παραπάνω μεσολαβητών φαίνεται να είναι η συνθετάση του ΝΟ (ισχυρό αγγειοδιασταλτικό) 143. Ρόλο επίσης ως αγγειοσυσπαστικοί παράγοντες φαίνεται να παίζουν η ενδοθηλίνη και το αραχιδονικό οξύ, οι οποίοι βρίσκονται χαρακτηριστικά αυξημένοι σε περιπτώσεις με υπαρραχνοειδή αιμορραγία 144. Υπέρ της μυογενούς θεωρίας είναι το γεγονός της άμεσης, χωρίς καθυστέρηση, ενεργοποίησης του αυτορρυθμιστικού μηχανισμού. Κεντρικό σημείο της θεωρίας είναι η άμεση ανταπόκριση των λείων μυϊκών ινών των αγγείων στις μεταβολές των διατοιχωματικών πιέσεων στα αρτηριόλια του εγκεφάλου

27 1.2 Πίεση άρδευσης του εγκεφάλου (cerebral perfusion pressure CPP) Η πραγματική πίεση διήθησης του εγκεφάλου (CPP) είναι η διαφορά της μέσης αρτηριακής πίεσης του εγκεφάλου (MABP) μείον την πίεση των εγκεφαλικών φλεβών. Σε ένα φυσιολογικό εγκέφαλο η πίεση στις εγκεφαλικές φλέβες είναι συνήθως λίγο μεγαλύτερη της εξωαγγειακής πίεσης η οποία είναι η ενδoκράνια πίεση του εγκεφάλου (intracranial pressure ICP) 147. Λόγω της στενής συσχέτισης της πίεσης των εγκεφαλικών φλεβών και της ενδοκράνιας πίεσης (ICP) η CPP μπορεί τελικά να οριστεί ως η διαφορά ανάμεσα στην μέση αρτηριακή πίεση (MAP) και την ενδοκράνια πίεση (ICP). 147 CPP = MAP ICP Εξίσωση 1: CPP = πίεση διήθησης εγκεφάλου. MAP = μέση αρτηριακή πίεση, ICP = ενδοκράνια πίεση Η δε συσχέτιση της εγκεφαλικής αιματικής ροής (CBF) και της CPP φαίνεται από την εξίσωση 147 : CBF = CPP CVR Εξίσωση 2: CVR = αντιστάσεις εγκεφαλικών αγγείων, CBF = εγκεφαλική αιματική ροή, CPP = πίεση διήθησης εγκεφάλου Σε ένα φυσιολογικό εγκέφαλο, όπου η ICP είναι μικρότερη των 15mmHg, η διακύμανση των τιμών της CPP στην οποία η εγκεφαλική αιματική ροή παραμένει σταθερή, δηλαδή λειτουργεί η αυτορρύθμιση του εγκεφάλου, είναι mmhg. Πέρα από αυτές τις τιμές η αγγειοσύσπαση ή αγγειοδιαστολή των αγγείων του εγκεφάλου δεν μπορεί να διατηρήσει σταθερή την πίεση διήθησης του εγκεφάλου (CPP),εικόνα 1 Εικόνα 1: αυτορρύθμιση του εγκεφάλου σε σχέση με ICP,CPP,CBF 27

28 Εικόνα 1: Vasodilatory cascade zone = ζώνη ανεξέλεγκτης αγγειοδιαστολής, Zone of normal autoregulation = περιοχή φυσιολογικής αυτορρύθμισης, Autoregulation breakthrough zone = περιοχή διαταραγμένης αυτορρύθμισης, cerebral perfusion pressure (κόκκινη γραμμή) = πίεση διήθησης του εγκεφάλου, ICP = ενδοκράνια πίεση. Σε μια σοβαρή κρανιοεγκεφαλική κάκωση που έχουμε διαταραχή της αυτορρύθμισης του εγκεφάλου, έχουμε αδυναμία των αγγείων του εγκεφάλου να διαστέλλονται ή παθολογική αγγειοσύσπαση τους. Αυτό πρακτικά σημαίνει πως χρειάζεται υψηλότερη συστηματική πίεση (MAP) και επομένως υψηλότερη CPP (περίπου 70mmHg αντί για 60 mmhg) για να διατηρηθεί η ίδια εγκεφαλική αιματική ροή και να αποφευχθεί ισχαιμική βλάβη του εγκεφάλου CBF και αιματοκρίτης Κλινικές μελέτες δείχνουν μια αντίστροφη σχέση μεταξύ αιματοκρίτη και CBF. Ένας αιματοκρίτης περίπου 47% αυξάνει πολύ το ιξώδες του αίματος και οδηγεί σε σημαντική πτώση της CBF. Αντίθετα πτώση του αιματοκρίτη στο 29-30%, μέσω αύξησης του κυκλοφορούντος όγκου αίματος με π.χ. κρυσταλλοειδή, οδηγεί αυξάνει σημαντικά την CBF 148; Φυσιολογικές τιμές CBF και μεταβολισμός 2.1 Μεταβολισμός Ο εγκέφαλος, αν και ζυγίζει μόνο το 2% του σωματικού βάρους, λαμβάνει γύρω στο 15% της καρδιακής παροχής και καταναλώνει, σε φυσιολογικές συνθήκες, το 20% του παρεχόμενου συνολικά οξυγόνου στην περιφέρεια καθώς και το 25% της γλυκόζης. Όσον αφορά στο αρτηριακό αίμα που παρέχεται στον εγκέφαλο, η κατανάλωση του οξυγόνου ανεβαίνει στο 50% 150. Από αυτό το οξυγόνο, το 75% καταναλώνεται από τους νευρώνες ενώ από τα κύτταρα της γλοιώδους διάμεσης ουσίας, που αποτελούν το 50% του όγκου του εγκεφάλου, μόνο το 10% 151;152. Αυτό δείχνει πόσο ενεργοβόρα είναι τα κύτταρα της φαιάς ουσίας του εγκεφάλου. Αυτό φαίνεται επίσης και από το γεγονός πως η κατανάλωση γλυκόζης από την φαιά ουσία του εγκεφάλου είναι 3πλάσια από την κατανάλωση της λευκής ουσίας αντίστοιχα. Η δε οδός μεταβολισμού της γλυκόζης που προτιμάται από τον εγκέφαλο, λόγω αποδοτικότητας, είναι ο αερόβιος μεταβολισμός. Στον αερόβιο μεταβολισμό παράγονται 38 μόρια ATP για τον μεταβολισμό ενός μορίου γλυκόζης και παράγεται ως μεταβολίτης CO 2 το οποίο περνά εύκολα τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό. Στον αναερόβιο μεταβολισμό όμως, ο οποίος αν και είναι πιο ταχύς, παράγονται μόνο 2 μόρια ATP και ο μεταβολίτης που παράγεται είναι το γαλακτικό οξύ, ουσία πολύ τοξική για τους νευρώνες

29 2.2 Μερική τάση οξυγόνου και διοξειδίου στον εγκεφαλικό ιστό Η ύπαρξη του αιματοεγκεφαλικού φραγμού εκτός από την διατήρηση σταθερής εγκεφαλικής αιματικής ροής (CBF) έχει και ως αποτέλεσμα την διατήρηση σταθερής της μερικής τάσης του οξυγόνου (PaO 2) στον εγκέφαλο. Πιο συγκεκριμένα, όταν η αρτηριακή πίεση διατηρείται από mmhg τότε και η μερική τάση του οξυγόνου στο εγκεφαλικό ιστό διατηρείται σε ένα σταθερό επίπεδο, περίπου PaO 2 = 40mmHg. Αυτό οφείλεται στο ότι η παροχή του οξυγόνου στον εγκεφαλικό ιστό εξαρτάται από το γινόμενο της εγκεφαλικής αιματικής ροής (CBF) επί την συγκέντρωση του οξυγόνου(cao2 ). CBF x CaO2 Έτσι όταν μειώνεται η καρδιακή παροχή, και επομένως η συστηματική πίεση, τότε λόγω σταθερής κατανάλωσης του οξυγόνου στους περιφερικούς ιστούς, έχουμε μείωση της μερικής τάσης και της συγκέντρωσης του οξυγόνου (CaO2 ) στο αίμα. Η μείωση αυτή της μερικής τάσης του οξυγόνου στο περιφερικό αίμα προκαλεί, λόγω του μηχανισμού της αυτορρύθμισης του εγκεφάλου και της συνυπάρχουσας υπότασης, αγγειοδιαστολή στα εγκεφαλικά αγγεία και αύξηση της εγκεφαλικής αιματικής ροής. Έτσι το γινόμενο CBF x CaO2 παραμένει σταθερό. Οι αντίστοιχες τιμές του διοξειδίου (pco 2) είναι περίπου 58 mmhg ενώ το αντίστοιχο ph = 7 Επομένως οι τιμές των αερίων που συναντά κανείς φυσιολογικά στον εγκεφαλικό ιστό είναι PaO 2= (28±9 mmhg), PCO 2=(58±14mmHg), και ph=(7.0±0.2) 154 Η τιμή αυτή όμως της μερικής τάσης του οξυγόνου στον εγκεφαλικό ιστό μπορεί εύκολα να διαταραχθεί όταν η συστηματική πίεση κυμανθεί έξω από τα όρια της αυτορρύθμισης του εγκεφάλου 202 Η μεταβολή όμως της συστηματικής αρτηριακής πίεσης σε όρια πέρα από τα επίπεδα αυτορρύθμισης του εγκεφάλου έχει σοβαρές συνέπειες ως προς την βιωσιμότητα του εγκεφαλικού ιστού. Τιμές αερίων αίματος του εγκεφαλικού ιστού όπως, PaO 2= (15±6 mmhg), PCO 2=(67±23mmHg), και ph=(6,95±0.2) που παρατηρούνται όταν η μέση συστηματική πίεση μειωθεί κάτω από 50 mmhg, συνοδεύονται με υψηλή θνητότητα ή κακή έκβαση (φυτική κατάσταση)

30 3 CBF και μεταβολισμός μετά από ΚΕΚ 3.1 Φυσιολογικές τιμές CBF Ο εγκέφαλος είναι ένα όργανο με περιορισμένες αποθηκευτικές ικανότητες όσον αφορά το ATP και την γλυκόζη και σχεδόν καθόλου εφεδρείες όσον αφορά το οξυγόνο. Άρα ο εγκεφαλικός μεταβολισμός είναι απόλυτα εξαρτημένος από την εγκεφαλική αιματική ροή 147. Η εγκεφαλική αιματική ροή ακολουθεί μια αρκετά μεγάλη διακύμανση κατά την μεταβολή της ηλικίας. Τις πρώτες εβδομάδες της ζωής, η CBF κυμαίνεται από ml/gr/min. Μετά την 6 η εβδομάδα και μέχρι το 1 έτος ανεβαίνει στα 74±10 ml/gr/min και τελικά στην ηλικία των 1-2 ετών λαμβάνει την μέγιστη τιμή της η οποία είναι 101±12 ml/gr/min. Μετά αρχίζει μια σταδιακή αποκλιμάκωση μέχρι τα 9 έτη (90±10 ml/gr/min) και τελικά σταθεροποιείται μετά τα 9 γύρω στα 71±12 ml/gr/min 200. Στους ενήλικες η CBF κυμαίνεται περίπου στα 52±9 ml/gr/min στην φαιά ουσία και 18±3,3 ml/gr/min στην λευκή ουσία 193. Ως προς την γλυκόζη και το παραγόμενο ATP, η εφεδρεία του εγκεφάλου είναι λίγο καλύτερη γιατί η γλυκόζη που εισέρχεται στο εγκεφαλικό κύτταρο είναι περίπου διπλάσια από αυτήν που τελικά χρησιμοποιεί το κύτταρο. Αυτό όμως δεν είναι απεριόριστο και ισχύει μέχρι το όριο των 40mg/dl 183. Η μέση τιμή κατανάλωσης της γλυκόζης από τον εγκέφαλο (CMRG cerebral metabolic rate of glucose) είναι 6 mg/gr/min 183. Όσον αφορά το οξυγόνο, η μέση τιμή κατανάλωσης του από τον εγκεφαλικό ιστό (CMRO 2 cerebral metabolic rate of oxygen) είναι 1,8-3,9 ml/100gr/min 150. Η αρτηριoφλεβική διαφορά (AVDO 2) η οποία αντιπροσωπεύει το ποσό του οξυγόνου που κατακρατάται από τον εγκεφαλικό ιστό, κυμαίνεται από 4,5-8,5 ml/100ml αίματος και η σχέση της με την CMRO 2 προσδιορίζεται από την εξίσωση: AVDO2 = CMRO 2 CBF AvDO 2 = αρτηριοφλεβική διαφορά, CMRO 2 = ρυθμός κατανάλωσης οξυγόνου στον εγκέφαλο, CBF = εγκεφαλική αιματική ροή Σε φυσιολογικές καταστάσεις λοιπόν, όταν η κατανάλωση οξυγόνου στον εγκέφαλο (CMRO 2 ) παραμένει σταθερή, η αρτηριοφλεβική διαφορά οξυγόνου (AVDO 2) αποκτά μια 30

31 σταθερή και αντιστρόφως ανάλογη σχέση με την εγκεφαλική αιματική ροή και αποτελεί έναν καλό και αξιόπιστο δείκτη της CBF. 3.2 CBF μετά από ΚΕΚ Η σοβαρότητα μιας ΚΕΚ δεν εξαρτάται μόνο από την ισχύ της αρχικής κάκωσης (πρωτοπαθής βλάβη) αλλά και από ένα σύνολο πολύπλοκων παθοφυσιολογικών μηχανισμών που εξελίσσονται τις πρώτες ώρες ή ημέρες (δευτεροπαθής βλάβη) 147. Οι μεταβολές της CBF, ανάλογα με το είδος και την βαρύτητα της ΚΕΚ, παρουσιάζουν μεγάλες διακυμάνσεις τις πρώτες ώρες. Πολύ χαμηλές ή πολύ υψηλές τιμές CBF συνδέονται, για τους δικούς τους λόγους η κάθε μία, με κακή πρόγνωση. Οι χαμηλές τιμές CBF συνδέονται με ισχαιμία εγκεφάλου ή χαμηλό μεταβολισμό του. Αλλά και η ευρεία αγγειοδιαστολή που μπορεί να παρατηρηθεί σε κάποιες περιπτώσεις, (υψηλές τιμές CBF) οδηγεί σε οίδημα του εγκεφάλου και αύξηση της ενδοκρανίου πίεσης και συνδέεται με κακή πρόγνωση επίσης 150. Όταν η υπεραιμία αυτή εντοπίζεται κυρίως στην περιφέρεια του φλοιού- φαιάς ουσίας ( υπέρπυκνα στοιχεία στην περιφέρεια του εγκεφάλου στην CT) ονομάζεται «πολυτελής αιμάτωση» (εικόνα 2) Εικόνα 2. «πολυτελής αιμάτωσης» (μαύρος κύκλος) ύστερα από έμφρακτο μέσης εγκεφαλικής αρτηρίας. Όσον αφορά την απεικόνιση των ΚΕΚ στην αξονική τομογραφία, η καλύτερη ταξινόμηση η οποία λαμβάνει υπόψη τις επιδράσεις της CBF της υπεραιμίας και του εγκεφαλικού οιδήματος και τις συσχετίζει με την πρόγνωση είναι η ταξινόμηση των Marshall et al 44. (πίνακας 3) 31

32 Πίνακας 3 : ταξινόμηση CT εγκεφάλου κατά Marshall Κατηγορία Επεξήγηση Διάχυτη βλάβη Ι (όχι ορατή παθολογία) Μη ορατή παθολογία στην CT Διάχυτη βλάβη ΙΙ Οι δεξαμενές είναι ορατές. Μπορεί να υπάρχει μετατόπιση της μέσης γραμμής έως 5mm. Αιμορραγικές περιοχές με όγκο < 25cc. Μπορεί να συνυπάρχουν κομμάτια οστών. Διάχυτη βλάβη ΙΙΙ Οι δεξαμενές είναι περιορισμένες ή απούσες. Μπορεί να υπάρχει μετατόπιση της μέσης γραμμής έως 5mm. Αιμορραγικές περιοχές με όγκο < 25cc Διάχυτη βλάβη IV Μετατόπιση της μέσης γραμμής > 5 mm. Αιμορραγικές βλάβες με όγκο > 25 cc. Εξαιρέσιμη βλάβη Αιμορραγία ή βλάβη η οποία είναι εξαιρέσιμη κάθε μεγέθους Μη εξαιρέσιμη βλάβη Αιμορραγία ή βλάβη η οποία δεν είναι εξαιρέσιμη μεγέθους > 25 cc 3.3 Ισχαιμία εγκεφάλου ύστερα από ΚΕΚ Μετά από μια βαριά ΚΕΚ παρατηρείται μια πτώση του μεταβολισμού του εγκεφάλου που αντανακλάται στην πτώση της κατανάλωσης του οξυγόνου από τον εγκέφαλο (CMRO 2). Έτσι δικαιολογείται μια πτώση της εγκεφαλικής αιματικής ροής (CBF) ή οποία όμως δεν είναι μεγάλη και σε καμιά περίπτωση δεν είναι κάτω από 25 ml/100g/min Υπεραιμία εγκεφάλου ύστερα από ΚΕΚ Ως υπεραιμία ορίζεται η αιμοδυναμική κατάσταση του εγκεφάλου κατάσταση κατά την οποία η εγκεφαλική αιματική ροή (CBF) είναι μεγαλύτερη από αυτή που απαιτείται για να υποστηριχθούν οι μεταβολικές ανάγκες του εγκεφάλου (CMRO 2) και μπορεί να παρατηρηθεί ύστερα από βαριά ΚΕΚ. Εμφανίζεται συνήθως ύστερα από μια περίοδο χαμηλής CBF η οποία έχει συνδυαστεί με υψηλή ενδοκράνια πίεση (ICP) 201 Τα κύρια αίτια της υπεραιμίας του εγκεφάλου είναι: Μεταβολική απορρύθμιση του εγκεφάλου Αγγειοδιαστολή λόγω απώλειας του τόνου των αγγείων Μεταβολική οξέωση του εγκεφαλικού ιστού 201 Εμφανίζεται περίπου 48 ώρες μετά την κρανιοεγκεφαλική κάκωση και μπορεί να διαρκέσει από λίγες ώρες έως 10 ημέρες περίπου 150. Πολύ συχνά εμφανίζεται μετά την 32

33 αφαίρεση, και επομένως την αποσυμπίεση, ενός οξέος επισκληριδίου ή υποσκληριδίου αιματώματος. Όπως είπαμε παραπάνω, σε μια κρανιοεγκεφαλική κάκωση παρατηρείται μια πτώση του μεταβολισμού του εγκεφάλου και ακολούθως της εγκεφαλικής αιματικής ροής (CBF) σε επίπεδα 33 ml/100g/min αντί για 50 ml/100g/min που είναι φυσιολογικά. Άρα τιμές CBF μεγαλύτερες από 33 ml/100g/min θεωρούνται πλέον υπεραιμία. Από ml/100g/min θεωρούνται σχετική υπεραιμία ενώ τιμές μεγαλύτερες από 55 ml/100g/min θεωρούνται απόλυτη υπεραιμία 201. Η υπεραιμία παρατηρείται σε ένα 50% των σοβαρών ΚΕΚ Αγγειοδραστικότητα ύστερα από ΚΕΚ Σε φυσιολογικές συνθήκες, για κάθε μεταβολή του PCO 2 κατά 1 mmhg προκαλείται αντίστοιχη μεταβολή της εγκεφαλικής αιματικής ροής (CBF) κατά 3-6%. Για παράδειγμα, υπεραερισμός και πτώση του PCO 2 κατά 2 mmhg μπορεί να προκαλέσει αγγειόσπασμο μια πτώση της CBF κατά 6-12%. Σε μια βαριά ΚΕΚ η πτώση αυτή της CBF μπορεί να είναι πολύ μικρότερη 150. Η μείωση της αντιδραστικότητας αυτής των εγκεφαλικών αγγείων σε μια ΚΕΚ είναι σημείο κακής πρόγνωσης. Έχει επίσης συνδυαστεί και με μειωμένη αποτελεσματικότητα της θειοπεντάλης στην αντιμετώπιση του εγκεφαλικού οιδήματος 155. Κατά την διάρκεια του υπεραερισμού, μια άλλη παράμετρος που μεταβάλλεται είναι η μερική τάση του οξυγόνου του εγκεφαλικού ιστού (Pto 2) η οποία ελαττώνεται. Η ταυτόχρονη μέτρηση της μερικής τάσης του οξυγόνου του εγκεφαλικού ιστού, όπου αυτό είναι δυνατόν, μπορεί να προστατεύσει τον εγκέφαλο από ισχαιμικές βλάβες κατά την διάρκεια του υπεραερισμού, ο οποίος πρέπει να χρησιμοποιείται για περιορισμένο χρονικό διάστημα Το άλλο σκέλος στο οποίο υπάρχει αντιδραστικότητα στα εγκεφαλικά αγγεία, είναι η αρτηριακή πίεση (αιματοεγκεφαλικός φραγμός). Οι Bouma & Muizelaar μέτρησαν σε 158 ασθενείς την λειτουργικότητα του αιματοεγκεφαλικού φραγμού χρησιμοποιώντας α- αδρενεργικούς αγωνιστές και μετρώντας την CBF. Βρήκαν πως σε ένα ποσοστό 49% ασθενών με ΚΕΚ ο αιματοεγκεφαλικός φραγμός είναι διαταραγμένος 150. Η διαταραχή όμως αυτή του αιματοεγκεφαλικού φραγμού είναι ένα «συνηθισμένο» φαινόμενο το οποίο δεν έχει άμεση συσχέτιση με την κλινική εικόνα ή την έκβαση τελικά της ΚΕΚ. Η γνώση όμως την ύπαρξης ή όχι διαταραχής του αιματοεγκεφαλικού φραγμού είναι σημαντική για την εκλογή της κατάλληλης θεραπευτικής προσέγγισης κυρίως ως προς την 33

34 εκλογή της βέλτιστης μέσης αρτηριακής πίεσης και της αντίστοιχης πίεσης διήθησης του εγκεφάλου (CPP). Σε έναν ασθενή με λειτουργικό αιματοεγκεφαλικό φραγμό επίσης η χρησιμοποίηση μανιτόλης για την θεραπεία την αυξημένης ενδοκράνιας υπέρτασης θα είναι πιο αποτελεσματική Μετατραυματική υπερκατανάλωση γλυκόζης Η μέτρηση του μεταβολισμού της γλυκόζης στον εγκέφαλο έχει γίνει κυρίως με τεχνικές PET (Positron emission tomography). Σε μια ΚΕΚ, λόγω της αναμενόμενης μείωσης του μεταβολισμού του εγκεφάλου, υπάρχει αντίστοιχα μείωση του μεταβολισμού της γλυκόζης 77 Μόνο σε υποκείμενες σε αιματώματα περιοχές, μετά την παροχέτευση του αιματώματος, παρατηρείται αύξηση του μεταβολισμού της γλυκόζης. Αυτή η κατά τόπους αύξηση του μεταβολισμού της γλυκόζης αποδίδεται στην υπερπροσπάθεια των κυττάρων να αποκαταστήσουν τις κλίσεις των ιόντων Να + και Κ + που έχουν εν τω μεταξύ απορρυθμιστεί Μέθοδοι μέτρησης CBF Επισκόπηση Ιδανική μέθοδος μέτρησης της εγκεφαλικής αιματικής ροής (CBF) δεν έχει ακόμα εφευρεθεί. Αν θα μπορούσε να υπάρξει μια ιδανική μέθοδος αυτή θα πρέπει να έχει τα παρακάτω χαρακτηριστικά: Ποσοτικά αποτελέσματα Καλή περιοχική διακριτική ικανότητα Δυνατότητα συνεχούς μέτρησης Χωρίς αλληλεπίδραση στην λειτουργία του εγκεφάλου Ατραυματική Αποτελέσματα εύκολα εφαρμόσιμα κλινικά Οι πρώτες καλά τεκμηριωμένες μελέτες μέτρησης της CBF έγιναν το 1940 από τους Kety & Scmidht 156 οι οποίοι χρησιμοποίησαν για τον σκοπό αυτό ως ραδιοϊσοτοπικό δείκτη το υποξείδιο του αζώτου (N 2O). Η μέτρηση της CBF βασίστηκε στην αρχή πως η πρόσληψη και αποβολή ενός υψηλά διαλυτού και αδρανούς αερίου, όπως το N 2O, εξαρτάται από την CBF. 34

35 Το 1960 αναπτύχθηκαν μέθοδοι εξωκρανιακής απεικόνισης προσλαμβανόμενου και αποβαλλόμενου ραδιοϊσοτόπου που είχαν την ικανότητα να μετρούν την εγκεφαλική αιματική ροή και κατά τόπους, περιοχικά δηλαδή. Οι μέθοδοι αυτοί χρησιμοποίησαν αρχικά το Krypton -85 και τελικά το Xenon 133. Το Xenon 133 είναι ένας ισχυρός ραδιοϊσοτοπικός δείκτης ακτινοβολίας γ,που δεν αλληλοεπιδρά με τον μεταβολισμό του εγκεφάλου και αποβάλλεται τάχιστα από τους πνεύμονες 155 Πιο αναλυτική περιγραφή των μεθόδων μέτρησης CBF αναφέρονται στο παράρτημα 4 ΚΕΚ και κυτταρική βλάβη 4.1 Μηχανισμός ΚΕΚ Μοντέλα πρόκλησης της ΚΕΚ Το γεγονός πως, στις αναπτυγμένες χώρες, οι κρανιοεγκεφαλικές κακώσεις είναι το κύριο αίτιο θνητότητας για ηλικίες κάτω των 45 ετών 158 μας επιβάλει την αναλυτική μελέτη του και την ανάπτυξη πολλών πειραματικών μοντέλων που θα μας επιτρέψουν την κατανόηση του μηχανισμού πρόκλησης τους. Η πλειονότητα των κρανιοεγκεφαλικών κακώσεων είναι αποτέλεσμα της απευθείας επαφής του κρανίου με ένα αντικείμενο. Σε λίγες περιπτώσεις έχουν περιγραφεί κρανιοεγκεφαλικές κακώσεις που έχουν προέλθει από μεγάλη επιτάχυνση ή επιβράδυνση 35

36 του άνω ημιμορίου του σώματος, χωρίς να υπάρξει άμεση επαφή του κρανίου με κάποιο αντικείμενο Οι κινήσεις και επιταχύνσεις που αναπτύσσονται κατά την διάρκεια μιας ΚΕΚ χωρίζονται σε δύο κατηγορίες: τις γραμμικές και τις περιστροφικές. Περιεγράφηκαν για πρώτη φορά από τον Holbourn, έναν Βρετανό φυσιολόγο, το , 163. Βασιζόμενος στην παραδοχή πως, λόγω της ακαμψίας του κρανίου, ο εγκέφαλος είναι πρακτικά ασυμπίεστος υπέθεσε πως οι γραμμικές επιταχύνσεις του εγκεφάλου δεν μπορούν να αναπτύξουν μεγάλες παραμορφώσεις (strain) οι οποίες θα διαταράξουν σε μεγάλο βαθμό την αρχιτεκτονική του εγκεφάλου και θα προκαλέσουν ενδοεγκεφαλικές κακώσεις. Αντίθετα οι περιστροφικές κινήσεις του εγκεφάλου μπορούν να προκαλέσουν πολύ υψηλότερες παραμορφώσεις (strain) αυξάνοντας την πιθανότητα ανάπτυξης ενδοεγκεφαλικής κάκωσης 203. Στο παρακάτω πείραμα (εικόνα 3) ο Holbourn, προσομοιάζοντας το κρανίο σε δυο διαστάσεις σαν ένα τριβείο γεμισμένο με gel (εγκεφαλικό παρέγχυμα), απέδειξε πως η περιστροφή του με υψηλή γωνιακή ταχύτητα, προκαλεί μεγάλες επιταχύνσεις παραμορφώσεις στο gel 203. Εικόνα 3 Εικόνα 3: περιστροφή τριβλίου με γωνιακή ταχύτητα ω και αντίστοιχη παραμόρφωση που υφίσταται το περιεχόμενο του τριβλίου

37 Τα πειραματικά μοντέλα πρόκλησης μια κρανιοεγκεφαλικής κάκωσης που έχουν αναπτυχθεί χωρίζονται σε 3 κατηγορίες 158 Πρώτη κατηγορία: Μοντέλα άμεσης πρόσκρουσης στο κρανίο Δεύτερη κατηγορία: Μοντέλα χωρίς άμεση πρόσκρουση ή επαφή με το κρανίο Τρίτη κατηγορία: Μοντέλα άμεσης πρόσκρουσης στο εγκεφαλικό παρέγχυμα Τα μοντέλα άμεσης πρόσκρουσης στο κρανίο αναπαρίστανται από την άμεση πλήξη ενός κρανίου από ένα μεταλλικό έμβολο ή από την ελεύθερη πτώση ενός βάρους πάνω στο κρανίο. Τα μοντέλα αυτά αναπαριστούν τις βλάβες που υφίσταται ο εγκέφαλος, σε μια κλειστή ΚΕΚ, από την απότομη πρόσκρουση του σε ένα σταθερό αντικείμενο. Αυτού του είδους οι βλάβες συμβαίνουν σε ατυχήματα με μοτοποδήλατα ή αυτοκίνητα και περιλαμβάνουν εκτός από κατάγματα κρανίου, επισκληρίδια αιματώματα, υπαρραχνοειδή αιμορραγία, θλάσεις και διάχυτη αξονική βλάβη, βλάβες οι οποίες προκαλούνται από εξαιρετικά απότομη γραμμική επιτάχυνση ή επιβράδυνση του εγκεφαλικού παρεγχύματος και των αγγείων του εγκεφάλου ειδικότερα, κυρίως των αρτηριών Αυτού του τύπου οι βλάβες είναι πιο πιθανό να συμβούν σε ένα κρανίο που ακολουθεί ελεύθερη κίνηση, π.χ. μοτοποδήλατο, παρά σε ένα κρανίο που ακολουθεί ποιο περιορισμένη τροχιά (ζώνη ασφαλείας). Έχουν εφαρμοστεί σε πλήθος πειραματόζωων, από πρωτεύοντα, χοίρους, μέχρι γάτες κουνέλια και ποντίκια. H δεύτερη κατηγορία (μοντέλα χωρίς άμεση πρόσκρουση ή επαφή με το κρανίο), βασίζονται στην απότομη επιβράδυνση ή επιτάχυνση του εγκεφάλου και του εγκεφαλικού παρεγχύματος, με την προϋπόθεση ότι το κρανίο είναι στερεωμένο αρκετά καλά σε ένα σημείο και δεν ακολουθεί εντελώς ελεύθερη τροχιά. Έτσι το κρανίο ακολουθεί κυκλική τροχιά και στο εγκεφαλικό παρέγχυμα αναπτύσσονται περιστροφικές δυνάμεις υψηλής τάσης τόσο στους νευρώνες (αξονική βλάβη) όσο και στα φλεβικά αγγεία κυρίως, που είναι και πιο λεπτά. Τα μοντέλα αυτά αναπτύχθηκαν κυρίως από τους Ommaya και Gennarelli Οι βλάβες που παρατηρούνται σε αυτού του είδους τα μοντέλα είναι συνήθως διάχυτη αξονική βλάβη και υποσκληρίδια αιματώματα 160. Αναφέρονται κυρίως σε τροχαία ατυχήματα και εφαρμόζονται σε πρωτεύοντα και χοίρους. Τα μοντέλα της τρίτης κατηγορίας βασίζονται στην άμεση πλήξη του εγκεφαλικού παρεγχύματος με ένα μεταλλικό έμβολο, μέσω μιας κρανιοτομίας. Προκαλούν θλάσεις και αξονική βλάβη σε περιορισμένη και σχετικά καλά αφορισμένη έκταση (εικόνα 4) 37

38 Εικόνα 4 Εικόνα 4: σχεδιάγραμμα που απεικονίζεται η θέση πρόσκρουσης ενός μεταλλικού εμβόλου στο αριστερό ημισφαίριο ενός χοίρου, μέσω κρανιοτομίας, Brodhun, Ταξινόμηση ΚΕΚ Οι βλάβες από μια ΚΕΚ ταξινομούνται σε πρωτοπαθείς και δευτεροπαθείς. Πρωτοπαθείς είναι οι βλάβες που προκαλούνται άμεσα, την στιγμή της πλήξης του εγκεφάλου και δευτεροπαθείς είναι οι βλάβες που αναπτύσσονται μεταγενέστερα και είναι αποτέλεσμα υποξαιμίας και αυξημένης ενδοκράνιας πίεσης. Οι βλάβες αυτές συνοψίζονται στον παρακάτω πίνακα Πίνακας 31: ταξινόμηση ΚΕΚ 158 Ταξινόμηση βλαβών στις κρανιοεγκεφαλικές κακώσεις Πρωτοπαθείς βλάβες Διάχυτες Διάχυτη αξονική βλάβη (DAI diffuse axonal injury) Διάχυτη αγγειακή βλάβη (DVI diffuse vascular injury) Εστιακές Ενδοεγκεφαλική αιμορραγία Υποσκληρίδιο αιμάτωμα Επισκληρίδιο αιμάτωμα Αξονική βλάβη Εγκεφαλικές θλάσεις Ρήξη παρεγχύματος Δευτεροπαθείς βλάβες Διάχυτες Διάχυτες βλάβες από υποξαιμία (υποξική εγκεφαλοπάθεια) Διάχυτο εγκεφαλικό οίδημα Εστιακές Εστιακές βλάβες από υποξαιμία (έμφρακτα) Εστιακό εγκεφαλικό οίδημα 38

39 4.2 Βιοχημεία της ΚΕΚ Η ύπαρξη ειδικών βιοδεικτών είναι από τους πιο κατάλληλους τρόπους παρακολούθησης της εξέλιξης και της πρόγνωσης μιας ΚΕΚ. Τον ρόλο αυτό στον εγκέφαλο μπορεί να τον παίξει το NAA ή N-Acetylaspartate (ασπαρτικό οξύ). Πρόκειται για ένα δείκτη ο οποίος, αν και ο ρόλος του στην βιοχημεία του εγκεφάλου ακόμα ερευνάται, είναι αρκετά ειδικός όσον αφορά τον εγκέφαλο δεδομένου πως βρίσκεται στον εγκέφαλο σε επίπεδα έως 100 φορές μεγαλύτερα από τους υπόλοιπους ιστούς Το ΝΑΑ είναι ένας δείκτης ο οποίος φαίνεται να μειώνεται όσο αυξάνεται η βαρύτητα της κάκωσης και η πτώση του ξεκινά από το πρώτο μόλις λεπτό μετά την κάκωση και συνεχίζεται μέχρι την Πέμπτη περίπου ημέρα. Μπορεί στην ουσία να χαρακτηριστεί ως ο δείκτης παρακολούθησης της δευτερογενούς βλάβης του εγκεφάλου 174;175 Ο κύριος όμως μηχανισμός που παίζει ρόλο στην βιοχημεία της ΚΕΚ φαίνεται να είναι η απελευθέρωση της γλουταμινοκαρβοξυπεπτιδάσης ΙΙ {Movsesyan, 2006 } που παρατηρείται σε περιπτώσεις βλάβης, μηχανικής ή ισχαιμικής, των εγκεφαλικών κυττάρων. Η ενεργοποίηση του ενζύμου αυτού έχει ως αποτέλεσμα την αύξηση του γλουταμινικού οξέος. Τα υψηλά επίπεδα γλουταμινικού οξέος οδηγούν με την σειρά τους στην ενδοκυττάρια συσσώρευση ασβεστίου. Η συσσώρευση αυτή του ασβεστίου οδηγεί σε δύο φαινόμενα. Πρώτον στην αναστολή της λειτουργείας των μιτοχονδρίων και την αναστολή επομένως της οξειδωτικής φωσφορυλίωσης (οξειδωτικό stress) και δεύτερον την ενεργοποίηση της συνθετάσης του NO. (νιτρικό nitrosative stress) 176. Οι δύο αυτοί μηχανισμοί είναι ίσως οι κυριότεροι στην δημιουργία των δευτεροπαθών βλαβών στον εγκέφαλο 177. Η υπερπαραγωγή επίσης αυτή του NO ίσως είναι η εξήγηση για την υπεραιμία που παρατηρείται τις πρώτες ημέρες μιας ΚΕΚ. Η δε αυτή αγγειοπαράλυση των αγγείων του εγκεφάλου, η οποία παρατηρείται στις πρώτες ημέρες μιας ΚΕΚ, και η επακόλουθη μείωση της αγγειοδραστικότητας του εγκεφάλου, οδηγεί σε ακύρωση της αυτορρύθμισης του εγκεφάλου και μείωση της προστασίας του σε περιπτώσεις βαριάς υπότασης. 39

40 Και είναι και το ερώτημα στο οποίο θα προσπαθήσουμε στην ουσία να απαντήσουμε στο ειδικό μέρος. Στο αν αυτή η διαταραχή της αγγειοδραστιότητας του εγκεφάλου μπορεί να έχει κλινικές συνέπειες στην λειτουργεία του εγκεφάλου σε έναν πολυτραυματία με συνυπάρχουσα ΚΕΚ 40

41 ΕΙΔΙΚΟ ΜΕΡΟΣ Η υποτασική αναζωογόνηση αποτελεί μια μέθοδο αντιμετώπισης του κλειστού ενδοκοιλιακού τραύματος η οποία, όπως θα εξηγήσουμε παρακάτω, προσφέρει σε σχέση με την κλασσική μέθοδο αναζωογόνησης αναμφισβήτητα πλεονεκτήματα βελτιώνοντας κατά πολύ την θνητότητα των ασθενών την πρώτη ώρα. Η βασική αρχή στην οποία όμως βασίζεται, «περιτραυματική» υπόταση η οποία δεν επιχειρείται να αναταχθεί με επιθετική χορήγηση υγρών, έρχεται σε αντίθεση με την βασική αρχή αντιμετώπισης των ασθενών με κρανιοεγκεφαλική κάκωση (ΚΕΚ). Η βασική αρχή αντιμετώπισης ασθενών με ΚΕΚ, δεδομένου και της αγγειοπαράλυσης που επικρατεί στον εγκέφαλο τις πρώτες ημέρες, είναι η υψηλή συστηματική μέση πίεση. Στόχος αυτής της μελέτης είναι να διερευνήσει τις προϋποθέσεις με τις οποίες είναι εφικτός ένας αποτελεσματικός συνδυασμός των παραπάνω αρχών και να δείξει αν η υποτασική αναζωογόνηση μπορεί να προκαλέσει μόνιμες ή παροδικές και αναστρέψιμες διαταραχές της εγκεφαλικής λειτουργίας, σε έναν ασθενή με συνυπάρχουσα ΚΕΚ. 41

42 42

43 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΚΟΠΟΣ Οι κυριότερες αιτίες θνητότητας μετά από τραύμα είναι η αιμορραγία και η κρανιοεγκεφαλικές κακώσεις. Οι δύο αυτές οντότητες συχνά συνυπάρχουν σε έναν ασθενή. Η διαταραχή στην αυτορρύθμιση του εγκεφάλου και στην αντίδραση στις τιμές του διοξειδίου του άνθρακα που αναπτύσσονται σε έναν ασθενή με κρανιοεγκεφαλική κάκωση μπορεί να επιδεινώσουν τις δευτεροπαθείς βλάβες που μπορεί να αναπτυχθούν λόγω υπότασης, υποξαιμίας, αναιμίας και υπερκαπνίας όταν συνυπάρχει και τραύμα 2. Στα πρώτα στάδια του τραυματισμού ένα 35% των ασθενών παρουσιάζει υπόταση, ένα γεγονός που φαίνεται να διπλασιάζει την θνητότητα των ασθενών με κρανιοεγκεφαλική κάκωση) Ακόμα και μικρής διάρκειας υποτασικά επεισόδια μπορούν να προκαλέσουν εγκεφαλική ισχαιμία και αποτελούν κακό προγνωστικό παράγοντα που προκαλεί αύξηση της θνητότητας 180;181. Στις κρανιοεγκεφαλικές κακώσεις η πίεση διήθησης του εγκεφάλου εξαρτάται αποκλειστικά από την συστηματική πίεση γι αυτό και η Αμερικανική Εταιρία Τραύματος (American Brain Trauma Foundation ) έχει θέσει ως κατώτερο όριο ασφαλείας μια τιμή συστολικής αρτηριακής πίεσης (SAP) 90 mmhg Η πρώιμη και επιθετική αποκατάσταση του κυκλοφορούντος όγκου αίματος, μέχρι ν επιτευχθεί η χειρουργική αποκατάσταση της αιμορραγίας, φαίνεται ως λογική λύση για την διατήρηση της πίεσης διήθησης και την προστασία των ζωτικών οργάνων. όμως, ενάντια την συμβατική αυτή άποψη, μια κλινική μελέτη σε ανθρώπους έδειξε πως η συμβατική νορμοτασική αναζωογόνηση αυξάνει την θνητότητα καθώς και τις, μετά την αναζωογόνηση, εππλοκές 183. Επιπρόσθετα μελέτες σε πειραματόζωα έδειξαν πως η πρώιμη αι επιθετική αναζωογόνηση με υγρά σχετίζεται τελικά με αυξημένη 43

44 απώλεια , η οποία με την σειρά της μπορεί να επιδεινώσει πολλές αιμοδυναμικές, σχετιζόμενες με τον εγκέφαλο, παραμέτρους. Η στρατηγική της μείωσης ή απόσυρσης της αναζωογόνησης με υγρά, πριν την χειρουργική αποκατάσταση της αιμορραγίας φαίνεται να έχει πλεονεκτήματα από πολλές απόψεις περιορίζει την αραίωση και την εξάντληση των παραγόντων πήξης, διευκολύνει τον σχηματισμό και την σταθεροποίηση του θρόμβου στο σημείο της αιμορραγίας και δρα ανασταλτικά στην ενεργοποίηση του καταρράκτη ης φλεγμονής συμβάλλοντας με αυτόν τον τρόπο στην μείωση της βραχυπρόθεσμης και μακροπρόθεσμης θνητότητας 187.Πειράματα σε πειραματόζωα έχουν δείξει πως θέτοντας ως στόχο μια μέση αρτηριακή πίεση (MAP) mmhg επιτυγχάνεται μείωση της απώλειας αίματος, αιμοδυναμική σταθεροποίηση και ως εκ τούτου αυξημένη επιβίωση 186;188. Βέβαια η υποτασική αναζωογόνηση στις κρανιοεγκεφαλικές κακώσεις ενέχει θεωρητικά τον κίνδυνο ανάπτυξης δευτεροπαθώς ισχαιμικής εγκεφαλοπάθειας. Εξ αιτίας της έλλειψης καλά σχεδιασμένων τυχαιοποιημένων μελετών οι συστάσεις που ισχύουν αυτή τη στιγμή πάνω στο θέμα, κρανιοεγκεφαλικές κακώσεις και ανεξέλεγκτη αιμορραγία από κλειστό ενδοκοιλιακό τραύμα βασίζονται σε μεγάλο βαθμό στις γνώμες των ειδικών και σε πολύ λίγες μελέτες σε πειραματόζωα και ανθρώπους. Σε αντιδιαστολή με τις επικρατούντες απόψεις των ειδικών, μελέτες σε πειραματόζωα δείχνουν πως η πρώιμη και επιθετική αναζωογόνηση δεν βελτιώνει τις αιμοδυναμικές παραμέτρους του εγκεφάλου ενώ σε περιπτώσεις υποτασικής αναζωογόνησης δεν αναπτύχθηκαν ιστολογικές αλλοιώσεις ισχαιμικής εγκεφαλοπάθειας ούτε υπήρξαν νευρολογικά ελλείματα. 186;

45 Στην δική μας μελέτη θα εξετάσουμε σε ένα πειραματικό μοντέλο, βαριά κρανιοεγκεφαλική κάκωση και αιμορραγία από κλειστό ενδοκοιλιακό τραύμα σε χοίρους, την επίδραση της υποτασικής αναζωογόνησης με την απόσυρση της αναζωογόνησης με υγρά, στην επιβίωση την αιμοδυναμική εικόνα και τις παραμέτρους οξυγόνωσης του εγκεφάλου, πριν και μετά την χειρουργική αιμόσταση. ΥΛΙΚΟ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΣ Η μελέτη εγκρίθηκε από την επιτροπή βιοηθικής και έρευνας του Πανεπιστημίου Πατρών και πραγματοποιήθηκε με αυστηρά πρωτόκολλα βιοηθικής. Πειραματόζωα και προετοιμασία Χρησιμοποιήθηκαν συνολικά 12 θηλυκοί χοίροι (25-30 kgr). Τα πειραματόζωα εγκλιματίστηκαν για 3 ημέρες πριν το πείραμα.. τα πειραματόζωα έμειναν σε νηστεία το προηγούμενο βράδυ πριν το πείραμα χωρίς νερό ενώ χορηγήθηκε ad-libitum. Διαδικασία προνάρκωσης Την ημέρα του πειράματος η διαδικασία είχε ως εξής: τα ζώα ελάμβαναν προνάρκωση midazolam 2 mgr/kgr I.m. (Roche Pharmaceuticals, Basel, Switzerland) και ketamine 10 mgr/kgr i.m (Pfizer, New York, United States) περίπου 20 λεπτά πριν την διασωλήνωση. 45

46 Αναισθησία η εισαγωγή στην αναισθησία γίνονταν με fentanyl 4-5 μgr/kg (Janssen Pharmaceuticals, Beerse, Belgium), cis-atracurium 0.5 mgr/kgr (GlaxoSmithKline, London, United Kingdom) και προποφόλη 1%. Τα πειραματόζωα μετά την διασωλήνωση ετίθονταν σε μηχανικό αερισμό, τύπου όγκου (Engström Erica I.C.U ventilator, Engström, Sweden). Οι αρχικές παράμετροι του αερισμού που ετίθονταν ήταν 15 ml/kgr αναπενόμενος όγκος (Vt), peak pressure of 20 cm H2O και η αναπνευστική συχνότητα ρυθμίζονταν έτσι ώστε να επιτυγχάνεται τελοεπνευστικό διοξείδιο (end-tidal PCO2) της τάξης του mmhg. Η διατήρηση της αναισθησίας γίνονταν με προποφόλη 1% 10 mgr/kgr/h και fentanyl 5 μgr/kgr/h (Abbott Lifecare 5000 infusion pump, Abbott, Illinois, North Chicago, United States). Η χορήγηση των ανωτέρω γίνονταν μέσω καθετήρα στην έσω σφαγίτιδα φλέβα. Προετοιμασία μετά την αναισθησία Μετά την εισαγωγή στην αναισθησία (σε ύπτια θέση) πραγματοποιούνταν καθετηριασμός των πειραματόζωων στα εξής επίπεδα. Δεξιά ή αριστερή κοινή καρωτίδα, μετά από αποκάλυψη, για την μέτρηση της αρτηριακής πίεσης Καθετηριασμός της δεξιάς ή αριστερής έσω σφαγίτιδας Στην συνέχεια γίνονταν λαπαροτομία για την τοποθέτηση του χειρουργικού κόμπου στην αορτή και τον καθετηριασμό της κάτω κοίλης φλέβας με σκοπό την τοποθέτηση του καθετήρα swan ganz. Επιλέχθηκε η κάτω κοίλη φλέβα για δύο λόγους. Πρώτον ανατομικοί λόγοι (αρκετά μεγάλη διάμετρος για να περνά με ευχέρεια ο ευρύς 46

47 διαστολέας του swan-ganz ). Δεύτερον πρακτικοί λόγοι αιμοληψίας, που ήταν αναγκαίοι από τον σχεδιασμό του πειράματος, από την κάτω κοίλη φλέβα. Στην συνέχεια το πειραματόζωο τοποθετούνταν σε πρηνή θέση με σκοπό την πρόκληση της κρανιοεγκεφαλικής κάκωσης Μετά την πρόκληση της κρανιοεγκεφαλικής κάκωσης επανατοποθετούνταν σε ύπτια θέση με σκοπό την πρόκληση της αιμορραγίας και την έναρξη των μετρήσεων. Μοντέλο πρόκλησης της κρανιοεγκεφαλικής κάκωσης και εξοπλισμός. Χρησιμοποιήσαμε,ένα μοντέλο πρόσκρουσης μέσω υγρού όπως περιγράφεται στην παρακάτω μελέτη 170. Μια στρογγυλή κρανιοτομή διαμέτρου 90mm γίνονταν στο κέντρο, γύρω από την μέση γραμμή και ανάμεσα από το βρέγμα και την ραφή λάμδα προσεκτικά έτσι ώστε να αποκαλυφθεί ακέραια η σκληρά μήνιγγα.. ένας σωλήνας από Plexiglas διαμέτρου 5 cm και μήκους 90cm γεμάτος με ισότονο φυσιολογικό ορό τοποθετήθηκε σε επαφή με την σκληρά μήνιγγα. Ένας μεταλλικός κύλινδρος βάρους 6,3 kg τοποθετήθηκε στο άνω άκρο του σωλήνα ενώ στο κεντρικό άκρο του σωλήνα τοποθετήθηκε μορφομετατροπέας πίεσης στο πλαϊνό τοίχωμα. Στο μεταλλικό αυτό κύλινδρο ασκούνταν στην συνέχεια απότομα πίεση της τάξης 3,5 ± 0,3 atm η οποία μεταβιβάζονταν στην σκληρά μήνιγγα. 47

48 Η συγκεκριμένη συσκευή κατασκευάστηκε από το τμήμα μηχανολόγων του Πανεπιστημίου Πατρών και απεικονίζεται συνοπτικά στο παρακάτω σχέδιο Σχέδιο συσκευής πρόκλησης της κρανιοεγκεφαλικής κάκωσης ` Μεμβράνη υδατοστεγής 5 cm καουτσούκ Βαρίδι 6,2 kg περίπου Φυσιολογικός ορός 90 cm transducer Υδατοστεγής μεμβράνη-dura 48

49 Ένας αισθητήρας μέτρησης της εγκεφαλικής αιματικής ροής τύπου θερμικής διάχυσης (Micro Saber Plus, Flowtronics, Phoenix, Arizona, United States) τοποθετήθηκε, διαμέσου μιας μικρής τομής προσεκτικά κάτω από την σκληρά μήνιγγα. Στην παρακάτω φωτογραφία απεικονίζεται ακριβώς η θέση τοποθέτησης του καθετήρα της μέτρησης της εγκεφαλικής αιματικής ροή Η περιοχική εγκεφαλική αιματική ροή (rcbf) μετρήθηκε διαμέσου αυτού του καθετήρα. Μετά από χειρουργική αποκάλυψη καθετηριάστηκε η κοινή καρωτίδα με καθετήρα πολυουρεθάνης, διαμέτρου 1,5 mm, με σκοπό την παρακολούθηση της αρτηριακής πίεσης καθώς και την λήψη δειγμάτων αερίων αίματος και εργαστηριακών. Η έσω σφαγίτιδα φλέβα καθετηριάστηκε και έναν αρτηριακό πνευμονικό καθετήρα πολλαπλού αυλού από πολυουρεθάνη 7.5 Fr (OptiQ σύστημα συνεχούς μέτρησης 49

50 καρδιακής παροχής, Abbott, Illinois, North Chicago, United States) για την μέτρηση αιμδυναμικών παραμέτρων και λήψη δειγμάτων. Η έσω σφαγίτιδα καθετηριάστηκε παλίνδρομα για να χρησιμοποιηθεί για την λήψη τιμών κορεσμού της φλεβικής κυκλοφορίας του εγκεφάλου (SjO2). Η παρακολούθηση του καρδιακού ρυθμού γίνονταν με ένα ηλεκτροκαρδιογράφημα τριών απαγωγών ενώ τα ζώα τοποθετούνταν κάτω από λάμπες έτσι ώστε να διατηρούν μια θερμοκρασία περίπου 36 0 C Η παρακολούθηση της διούρησης γίνονταν με τοποθέτηση υπερηβικά ουροκαθετήρα μέσω την χειρουργικής τομής της κοιλίας. Στην κάτωθι εικόνα απεικονίζονται τα άκρα του χειρουργικού κόμπου καθώς και τα σημεία εξόδου του καθετήρα swan-ganz καθώς και του ουροκαθετήρα. 50

51 Αιμορραγία και πρωτόκολλο αναζωογόνησης Τα πειραματόζωα τοποθετούνταν στο χειρουργικό τραπέζι σε ύπτια θέση. Μετά από αποστείρωση με ιωδιούχο και αλκοολούχο διάλυμα πραγματοποιούνταν μια μέση τομή και αποκαλύπτονταν χειρουργικά η αορτή στο ύψος των νεφρικών αρτηριών. Ένας χειρουργικός κόμπος μήκους 4m με ένα ράμμα νάιλον 3-0 γίνονταν την πρόσθια επιφάνεια της αορτής. Μετά τον καθετηριασμό της κάτω κοίλης φλέβας γίνονταν σύγκληση του κοιλιακού τραύματος με μια συνεχή ραφή με χοντρό ράμμα. Και τα δύο άκρα του ράμματος της αορτής τοποθετούνταν έξω από το κοιλιακό τοίχωμα. Η ανεξέλεγκτη ενδοκοιλιακή αιμορραγία προκαλούνταν από το τράβηγμα των άκρων αυτών 190. Όταν η μέση πίεση (MAP ) έφθανε περίπου την τιμή 30 mmhg τα ζώα χωρίζονταν τυχαία σε 2 ομάδες. (n = 6 για κάθε ομάδα). Για τα επόμενα 6 λεπτά δεν χορηγούνταν για να δοθεί επαρκής χρόνος να δημιουργηθεί θρόμβος στην αορτή. Στην συνέχεια η ομάδα Α αναζωογονούνταν με lactated Ringer s ορό (3:1 κρυσταλλοειδή για αντίστοιχη απώλεια όγκου αίματος) με στόχο μια συστηματική συστολική πίεση (SAP) 80 mmhg, ενώ η ομάδα Β παρέμεινε υποτασική χωρίς παρέμβαση (επιτρεπτή υπόταση). Τα ζώα που επιβίωναν μετά από μια ώρα αιμορραγίας υποβάλλονταν άμεσα σε χειρουργική αιμόσταση και στην συνέχεια αναζωογονούνταν περαιτέρω με lactated Ringer s με στόχο μια συστηματική συστολική πίεση (SAP) 80 mmhg. (διάγραμμα 1). 51

52 Διάγραμμα 1 : Πρωτόκολλο μελέτης. Στα πειραματόζωα γίνονταν ευθανασία με χλωριούχο κάλιο στο τέλος του πειράματος. 52

53 Φυσιολογικές παράμετροι Mετρήσεις για καρδιακή παροχή (CO - cardiac output), συστολική αρτηριακή πίεση (systolic arterial pressure - SAP), διαστολική αρτηριακή πίεση (diastolic arterial pressure - DAP), μέση αρτηριακή πίεση (mean arterial pressure - MAP), καρδιακό ρυθμό (heart rate - HR), μέση πνευμονική αρτηριακή πίεση (mean pulmonary artery pressure - MPAP), πίεση πνευμονικών τριχοειδών εξ ενφηνώσεως (pulmonary capillary wedge pressure - PCWP), κορεσμός αίματος (oxygen saturation - so2) στο μικτό φλεβικό αίμα (SVO2), και στον σφαγιτιδικό βολβό (SjO2), ph, PaCO2 (μερική πίεση CO2 στο αρτηριακό αίμα), PaO2 (μερική πίεση O2 στο αρτηριακό αίμα), αιμοσφαιρίνη (Hb), περίσσια βάσης (BE), γαλακτικό οξύ (LA), περιοχική εγκεφαλική αιματική ροή (regional cerebral blood flow - rcbf) πραγματοποιήθηκαν στα χρονικά σημεία 0 ( τιμή βάσης - baseline),5, 15 και 45 min μετά την αιμορραγία καθώς και μετά την χειρουργική αιμόσταση. MAP, CaO2, CvO2, και AVDO2 υπολογίστηκαν επίσης. Στατιστική ανάλυση Τα αποτελέσματα παρουσιάστηκαν σαν μέση ± τυπική απόκλιση (S.D) και αναλύθηκαν με πολυπαραγοντική ANOVA με επαναλαμβανόμενες συγκρίσεις και σχεδιασμός συνδιακύμανσης χρησιμοποιήθηκε για να αποφασιστεί αν μια μεταβλητή άλλαξε στατιστικά σημαντικά σε σχέση με τον χρόνο. Αυτός ο έλεγχος αφού προσδιορίστηκε η ομοιογένεια των μεταβλητών. Σε όσες περιπτώσεις βρέθηκε 53

54 σημαντική διαφορά μεταξύ των ομάδων, χρησιμοποιήθηκαν δοκιμασίες πολλαπλών συγκρίσεων (Student-Newman-Keuls, p<0.05 θεωρήθηκε στατιστικά σημαντικό). Η στατιστική ανάλυση ολοκληρώθηκε με το λογισμικό στατιστικής επεξεργασίας SPSS 13.0 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Στον πίνακα 1 απεικονίζονται οι φυσιολογικές τιμές βάσης πριν την πρόκληση της κρανιοεγκεφαλικής κάκωσης. Δεν παρατηρήθηκαν στατιστικά σημαντικές διαφορές ανάμεσα στις δύο ομάδες. Πίνακας 1: Φυσιολογικές τιμές βάσης των 12 χοίρων Παράμετροι Ομάδα A (6 χοίροι) Ομάδα B (6 χοίροι) t-test for equality of means Αρχικό βάρος (kgr) ± ± θερμοκρασία ( 0 C) ± ± SAP (mmhg) 117.5± ± DAP (mmhg) 89.17± ± MAP (mmhg) ± ± HR (beats/min) ± ± CO (L/min) 3.317± ± PH 7.426± ± PaO2 (mmhg) 224± ± PaCO2 (mmhg) 40.65± ± Γαλακτικό αρτηρίας (meq/l) 2.22± ± Αιμοσσφαιρίνη (gr/dl) ± ± SBE (meq/l) 2± ± CaO2 (ml/dl) 14.90± ± SvO2 (%) 66.68± ± MPAP (mmhg) 20.67± ± PCWP (mmhg) 12.50± ± SjO2 (%) 66.13± ± rcbf (ml/100gr/min) 35.5± ± Οι τιμές απεικονίζονται ως μέσος όρος ±S.D; 95% διάστημα εμπιστοσύνης για τις διαφορές. Συντομογραφίες: SAP= συστολική αρτηριακή πίεση, DAP= διαστολική αρτηριακή πίεση, MAP= μέση αρτηριακή πίεση, HR= καρδιακός ρυθμός, CO=καρδιακή παροχή, CaO2= αρτηριακή συγκέντρωση O2, SvO2=κορεσμός μικτού φλεβικού αίματος, MPAP=μέση πνευμονική αρτηριακή πίεση, PCWP=πίεση εξ ενσφηνώσεως πνευμονικών τριχοειδών, SjO2=κορεσμός O2 σφαγιτιδικού βολβού, rcbf=περιοχική εγκεφαλική αιματική ροή. 54

55 Θνητότητα Όλα τα ζώα της ομάδας A (στόχος SAP >80 mmhg και τρία ζώα από την ομάδα B (επιτρεπόμενη υπόταση ) πέθαναν πριν την χειρουργική αποκατάσταση της αιμορραγίας. Τα τρία ζώα της ομάδας B τα οποία επιβίωσαν της αιμορραγικής φάσης υποβλήθηκαν σε χειρουργική αιμόσταση και στην συνέχεια αναζωογονήθηκαν με υγρά για μια επιπλέον ώρα. Στα πρώτα 45 λεπτά της ανεξέλεγκτης αιμορραγίας η επιβίωση φαίνεται πιο πιθανή στην ομάδα Α (100%, p<0.05). Στην συνέχεια όμως η συνολική θνητότητα είναι μεγαλύτερη στην ομάδα Β (50%, p=0.033) (εικόνα 2). Εικόνα 2: Kaplan-Meier καμπύλες επιβίωσης για τις δύο ομάδες των ζώων (n=12). Ομάδα A (στόχος MAP=80mmHg, n=6) απεικονίζεται με συμπαγείς γραμμές και η ομάδα B (υποτασική αναζωογόνηση) απεικονίζεται με διακεκομμένες γραμμές. 55

56 Αιμοδυναμικές παράμετροι συστηματικής κυκλοφορίας και οξυγόνωσης του αίματος Σύγκριση μεταξύ των δύο ομάδων (Α και Β) όσον αφορά τις παραπάνω παραμέτρους έγινε στο χρονικό διάστημα της αιμορραγικής φάσης, πριν την χειρουργική αιμόσταση (Πίνακας 2). Πίνακας 2 Ομάδα και παράμετροι Τιμές βάσης 5min 15min 45min Ομάδα A (στόχος SAP>80mmHg) θερμοκρασία ( 0 C) 36.06± ± ± ±1.01 SAP (mmhg) 117.5± ± ± ±6.58** DAP (mmhg) 89.17± ± ± ±0.89 MAP (mmhg) 98.16± ± ± ±2.12* HR (beats/min) ± ± ± ±25.1** CO (L/min) 3.31± ± ± ±0.04 ph 7.42± ± ± ±0.05 PaO2 (mmhg) 224± ± ± ±71.82 PaCO2 (mmhg) 40.65± ± ± ±3.11*** Γαλακτικό αρτηρίας (meq/l) 2.22± ± ± ±2.11 Αιμοσφαιρίνη (gr/dl) 11.16± ± ±2.51 * 4.22±2.67 SBE (meq/l) 2± ± ± ±3.75 CaO2 (ml/dl) 14.90± ± ± ±2.64 SvO2 (%) 66.68± ± ± ±9.76 MPAP (mmhg) 20.67± ± ± ±7.41 PCWP (mmhg) 12.50± ±3.2 ** 13.83±3.97** 11±5 SjO2 (%) 66.13± ±5.32 * ± ±17.99 rcbf (ml/100gr/min) 31.91± ±2.51* ± ±2.68 Group B (υποτασική αναζωογόνηση) Θερμοκρασία ( 0 C) 36.73± ± ± ±0.73 SAP (mmhg) 117± ± ± ±13.4 DAP (mmhg) 82.17± ± ± ±15.61 MAP (mmhg) 93.5± ± ± ±14.06 HR (beats/min) 121.5± ± ± ±33.34 CO (L/min) 3.45± ± ± ±0.48 ph 7.47± ± ± ±0.14 PaO2 (mmhg) ± ± ± ±76.27 PaCO2 (mmhg) ± ± ± ±2.79 Γαλακτικό αρτηρίας (meq/l) 1.620± ± ± ±2.94 Αιμοσφαιρίνη (gr/dl) ± ± ± ±3.38 SBE (meq/l) 5.883± ± ± ±8.03 CaO2 (ml/dl) 13.86± ± ± ±4.21 SvO2 (%) 75.20± ± ± ±15.26 MPAP (mmhg) 19.17± ± ± ±5.9 PCWP (mmhg) 10.17± ±1.36 8±2 7.5±2.51 SjO2 (%) 64.74± ± ± ±5.04 rcbf (ml/100gr/min) 30.3± ± ± ±5.6 56

57 Οι τιμές απεικονίζονται ως μέσος όρος ±S.D. Οι αστερίσκοι υποσημειώνουν στατιστικές διαφορές μεταξύ των δύο ομάδων * p<0.05, ** p<0.01, *** p< Μετά την χειρουργική αιμόσταση η στατιστική ανάλυση των ανωτέρω παραμέτρων στη ομάδα Β έγινε σε σχέση με τις τιμές βάσης της ίδιας (Πίνακας 3). Πίνακας 3 Παράμετρος Τιμές βάσης (n=6) 5min (n=3) 15min (n=3) 45min (n=3) Θερμοκρασία ( 0 C) 36.73± ± ± ±1.6 SAP (mmhg) 117± ±7.09 ** 83±24.6 * 92.66±11.06 *** DAP (mmhg) 82.17± ±2.51 ** 48.33±2.88 ** 68.66±7.09 MAP (mmhg) 93.5± ±2.21 ** 59.86± 9.8 ** 76.7± 4.09 HR (beats/min) 121.5± ± 18.2 *** 182.3±3.21 *** ±15.94 *** CO (L/min) 3.45± ±0.20 *** 2.26±0.5 * 4.2±1.08 ph 7.47± ±0.1 ** 7.26±0.07 *** 7.24±0.01 *** PaO2 (mmhg) ± ± ± ±66.57 PaCO2 (mmhg) ± ± ± ±2.62 * Γαλακτικό αρτηρίας 1.620± ±0.79 *** 9.13±0.3 *** 8.43±0.37 *** (meq/l) Αιμοσφαιρίνη (gr/dl) ± ±1.51 ** 6.71±2.02 ** 5.53±1.82 *** SBE (meq/l) 5.883± ±0.92 ** -6.2±3.5 *** -6±2.57 *** SvO2 (%) 75.20± ±18.83 *** 39.86±11.22 *** 52±7.18 *** MPAP (mmhg) 19.17± ±8.8 *** 32.±10.58 *** 20±9.53 *** PCWP (mmhg) 10.17± ±3.21 *** 10.66±3.05 *** 13±3.46 *** SjO2 (%) 64.77± ±19.18 *** 49.46±13.15 *** 57.13±13.1 *** rcbf (ml/100gr/min) 30.3± ± ± ±4.93 Οι τιμές εκφράζονται σαν μέσος όρος ± S.D. Οι αστερίσκοι υποδεικνύουν στατιστική διαφορά σε σχέση με τις αντίστοιχες τιμές βάσης, p<0.05, ** p<0.01, *** p<

58 Παράμετροι φυσιολογίας για την ομάδα B (υποτασική αναζωογόνηση ) μετά την χειρουργική αιμόσταση Παρά την επιθετική αναζωογόνηση με υγρά στην ομάδα A ο στόχος για συστολική πίεση SAP >80 mmhg δεν επιτεύχθηκε (εικόνα 3A). Τα ζώα στην ομάδα B, είχαν στατιστικά σημαντικά υψηλότερη συστολική αρτηριακή πίεση SAP 45 min μετά την έναρξη της αιμορραγίας (62.5 ± 13.4 vs ± 6.58 mmhg, p<0.01) και οι τιμές της, μετά την χειρουργική αποκατάσταση της αιμορραγίας επανήλθαν σταδιακά σε φυσιολογικά επίπεδα. Στην ίδια κατεύθυνση, η μέση αρτηριακή πίεση MAP ήταν χαμηλότερη στην ομάδα A κατά την διάρκεια της αιμορραγικής φάσης, ενώ στην ομάδα B η τιμή της προοδευτικά βελτιώθηκε σε επίπεδα που δεν διέφεραν στατιστικά από τις τιμές πριν την πρόκληση της αιμορραγίας (εικόνα 3B). 58

59 Εικόνα 3A Εικόνα 3B Εικ.3: Τα γραφήματα απεικονίζουν την συστολική (A) και μέση (B) συστηματική πίεση σε διαφορετικά χρονικά σημεία πριν (BH) και μετά την χειρουργική αιμόσταση (AH). Τα αποτελέσματα εκφράζονται ως μέσος όρος ± S.D. Οι αστερίσκοι υποσημειώνουν στατιστικές διαφορές σε σχέση με τις αντίστοιχες τιμές βάσης, * p<0.05, ** p<0.01, *** p<

60 Η καρδιακή συχνότητα ήταν σημαντικά υψηλότερη στη ομάδα Β προς το τέλος της αιμορραγικής φάσης και πριν την χειρουργική αιμόσταση (εικόνα 4A). Κατά την διάρκεια της αιμορραγίας, η CO (εικόνα 4B) παρέμεινε κάτω από τις τιμές βάσης αλλά η τιμή της δεν διέφερε σημαντικά στις δύο ομάδες. Εικόνα 4A Εικόνα 4B Εικ.4: τα γραφήματα δείχνουν τον καρδιακό ρυθμό (A) και την καρδιακή παροχή (B) σε διάφορα χρονικά σημεία πριν (BH) και μετά την χειρουργική αιμόσταση (AH). 60

61 Τα αποτελέσματα εκφράζονται σαν μέσος όρος ± SD. Οι αστερίσκοι υποδηλώνουν στατιστική διαφορά σε σχέση με τις αντίστοιχες τιμές βάσης, * p<0.05, *** p< Στα πειραματόζωα της ομάδας Β η τιμή της προοδευτικά αποκαταστάθηκε στις τιμές βάσης 45 λεπτά μετά την χειρουργική αιμόσταση. Στην ομάδα Β οι τιμές της Hb και CaO κυμάνθηκαν σε χαμηλότερα επίπεδα από τις τιμές βάσης κατά την διάρκεια του πειράματος χωρίς όμως να είναι αξιοσημείωτη η πτώση (Πίνακες 2 και 3). Το τελοεκπνευστικό διοξείδιο PaCO2 στην κοινή καρωτίδα ήταν σημαντικά χαμηλότερο στα ζώα της ομάδας Α στα 45 λεπτά μετά την έναρξη της αιμορραγίας (19.26 ± 3.11 vs ± 2.79 mmhg, p<0.001) (Πίνακας 2). Η τιμή του SvO2, πριν την χειρουργική αιμόσταση και στις δύο ομάδες ήταν χαμηλότερη από τις τιμές βάσης. Αν και στην ομάδα Β, συγκρινόμενη με την ομάδα Α η τιμή ήταν υψηλότερη (Πίνακας 2). Στην ομάδα Β μετά την χειρουργική αιμόσταση η τιμή του SvO2, αν και δεν αποκαταστάθηκε πλήρως σε σχέση με τις τιμές βάσης, παρέμεινε σε φυσιολογικά επίπεδα γενικά (Πίνακας 3). Ανταπόκριση του εγκεφαλικού αγγειακού δικτύου Η στατιστική ανάλυση ήταν παρόμοια με τις προηγούμενες παραγράφους. Στα ζώα στην ομάδα Α, η rcbf μειώθηκε ανάλογα με την πάροδο του χρόνου, παρά την επιθετική αναζωογόνηση με υγρά και έφθασε στην κατώτερη τιμή της στα 45 λεπτά μετά την έναρξη της (Εικόνα 5A). Στα ζώα της ομάδας B παρατηρήθηκε αρχικά μια απότομη πτώση της rcbf η οποία όμως βελτιώθηκε στα 45 λεπτά μετά την έναρξη της αιμορραγίας και επέστρεψε σε σχεδόν φυσιολογικές τιμές αμέσως μετά την χειρουργική αιμόσταση. Την ίδια ώρα, ο κορεσμός στον σφαγιτιδικό βολβό (SjO2 ) 61

62 μειώθηκε στα ίδια επίπεδα και στις δύο ομάδες ενώ στην ομάδα Β επανήλθε στις τιμές βάσης αμέσως μετά την χειρουργική αιμόσταση (Εικόνα 5B). Εικόνα 5Α Εικόνα 5Β 62

63 Εικ.5: Α) γραφική αναπαράσταση της περιοχικής εγκεφαλικής αιματικής ροής (rcbf) σε διαφορετικά χρονικά σημεία πριν (BH) και μετά την χειρουργική αιμόσταση (AH). Τα αποτελέσματα εκφράζονται ως μέσος όρος ± S.D, n.s μη στατιστικά σημαντικό. Β) γραφική απεικόνιση του κορεσμού στον σφαγιτιδικό βολβό (SjO 2) σε διαφορετικά χρονικά σημεία πριν (BH) και μετά την χειρουργική αιμόσταση (AH). Τα αποτελέσματα εκφράζονται σαν μέσος όρος ± S.D. Οι αστερίσκοι υποδηλώνουν στατιστική διαφορά από τις αντίστοιχες τιμές βάσης, * p<0.05, n.s μη στατιστικά σημαντικό. Κατά την διάρκεια της αιμορραγικής φάσης η αρτηριοφλεβική διαφορά (AVDO2) ήταν υψηλότερη στην ομάδα A, φθάνοντας σε στατιστικά σημαντική διαφορά από τα 5 λεπτά (10.68 ± 1.15 vs ± 0.95 ml/dl) αν και παρέμεινε σε αποδεκτά επίπεδα (Εικόνα 6). Εικόνα 6 Εικ. 6 γραφική απεικόνιση αρτηριοφλεβικής διαφοράς οξυγόνου (AVDO2) σε διαφορετικά χρονικά σημεία πριν (BH) και μετά την χειρουργική αιμόσταση (AH). Τα αποτελέσματα εκφράζονται σαν μέσος όρος ± S.D. Οι αστερίσκοι υποδηλώνουν στατιστική διαφορά από τις αντίστοιχες τιμές βάσης, * p<0.05, n.s μη στατιστικά σημαντικό. 63

64 Στα ζώα της ομάδας B, η AVDO2 μειώθηκε κάτω από τις φυσιολογικές τιμές καθ όλη την διάρκεια των 45 λεπτών της αιμορραγικής φάσης αλλά τελικά επανήλθε στις τιμές βάσης αμέσως μετά την χειρουργική αιμόσταση. ΣΥΖΗΤΗΣΗ Ο απώτερος στόχος της επείγουσας αντιμετώπισης μιας σοβαρής κρανιοεγκεφαλικής κάκωσης κατά την προνοσοκομειακή περίοδο είναι η διατήρηση και αποκατάσταση της αιματικής παροχής και της οξυγόνωσης του εγκεφάλου. Δεδομένου πως η απώλεια αίματος θεωρείται ως η κυριότερη αιτία υπότασης σε ασθενείς με κρανιοεγκεφαλική κάκωση, οι πιο πρόσφατες κατευθυντήριες οδηγίες του Brain Trauma Foundation guidelines συστήνουν αναζωογόνηση με υγρά έτσι ώστε να έχουμε μια συστολική πίεση SAP > 90 mmhg με τελικό στόχο να διατηρήσουμε μια πίεση διήθησης του εγκεφάλου CPP 70mmHg 129. Και αυτό γιατί η συστηματική υπόταση έχει δειχθεί γενικά ως ένας παράγοντας που σχετίζεται με αυξημένη θνητότητα ή έκβαση μετά από μια σοβαρή κρανιοεγκεφαλική κάκωση. O λόγος για τον οποίον η συστηματική υπόταση σε μια κρανιοεγκεφαλική κάκωση έχει τόσο καταστροφικές συνέπειες είναι η διαταραχή στην αυτορρύθμιση του εγκεφάλου και του αιματοεγκεφαλικού φραγμού που αναπτύσσεται στις ΚΕΚ. Έτσι 64

65 οποιαδήποτε πτώση της συστηματικής πίεσης σημαίνει αυτόματα αντίστοιχη πτώση στην πίεση διήθησης του εγκεφάλου, κάτι το οποίο δεν συμβαίνει όταν η αυτορρύθμιση του εγκεφάλου λειτουργεί ικανοποιητικά.. Οι απόψεις αυτές έχουν ένα μειονέκτημα. Έχουν βασιστεί σε παθοφυσιολογικά στοιχεία τα οποία συλλέχθηκαν ώρες ή ημέρες μετά την αρχική κάκωση. Ενδεχόμενες μετρήσεις σε πραγματικό χρόνο, την στιγμή της κάκωσης, ενδεχομένως να διαφέρουν. Ενισχυτική αυτής της άποψης, ότι τα δεδομένα σε πραγματικό χρόνο ίσως να διαφέρουν, είναι η παρακάτω μελέτη η οποία δείχνει πως η αναζωογόνηση με επιθετική χορήγηση υγρών για την αποκατάσταση της συστολικής πίεσης στα επίπεδα που ορίζουν οι κατευθυντήριες οδηγίες, οδηγεί σε αυξημένα επίπεδα εξαγγείωσης στον διάμεσο χώρο κάτι το οποίο μπορεί να έχει καταστροφικές συνέπειες, λόγω της αναπτυσσόμενης διαταραχής του αιματοεγκεφαλικού φραγμού όταν συνυπάρχει κρανιοεγκεφαλική κάκωση 191. Από την άλλη πλευρά η αντίθετη πρακτική, η μη χορήγηση υγρών κατά την οξεία φάση της αναζωογόνησης σε μια κρανιοεγκεφαλική κάκωση σε ανθρώπους δεν θεωρούνται ηθικά αποδεκτές. Ως εκ τούτου δεν μπορεί να υπάρξουν τέτοιου είδους μελέτες,. Στην πιλοτική μας μελέτη σε χοίρους βρήκαμε πως η μη χορήγηση υγρών κατά την διάρκεια της αναζωογόνησης σε συνδυασμό κρανιοεγκεφαλικής κάκωσης και σχεδόν θανατηφόρας ενδοκοιλιακής αιμορραγίας, πριν την χειρουργική αποκατάσταση της αιμορραγίας, μπορεί να οδηγήσει σε μείωση της θνητότητας. Η αντίθετη πρακτική της νορμοτασικής αναζωογόνησης είχε ως αποτέλεσμα της προσωρινά αυξημένης επιβίωσης μόνο όμως για τα πρώτα 45 λεπτά της αιμορραγικής καταπληξίας. Γενικά από την μελέτη πολλών εργαστηριακών μελετών καθώς και μελετών σε 65

66 πειραματόζωα φαίνεται καθαρά πως τα ποσοστά επιβίωσης των πειραματόζωων εξαρτώνται σημαντικά από τον χρόνο χειρουργικής αντιμετώπισης της αιμορραγίας. 184;185. Σε συνθήκες πόλης ο παραπάνω χρόνος λεπτά θεωρείται ικανός χρόνος για μπορέσει κάποιος να παρέμβει έτσι ώστε να αποκαταστήσει χειρουργικά την αιμορραγία. Δεν συμβαίνει όμως το ίδιο για τις περιπτώσεις της επαρχίας ή σε στρατιωτικές συνθήκες. Στην μελέτη μας όλα τα πειραματόζωα της ομάδας της νορμοτασικής αναζωογόνησης πέθαναν τελικά πριν την χειρουργική αποκατάσταση της αιμορραγίας γι αυτό και δεν έχουμε στοιχεία για σύγκριση για το χρονικό διάστημα μετά από το σημείο αυτό. Βρέθηκε όμως μετά την χειρουργική αντιμετώπιση της αιμορραγίας όλες οι αιμοδυναμικές και παράμετροι οξυγόνωσης του εγκεφάλου επανήλθαν σχεδόν στις φυσιολογικές τιμές βάσης δείχνοντας με αυτόν τον τρόπο πως η έγκαιρη χρονικά αποκατάσταση της αιμορραγίας είναι κρίσιμης σημασίας. Ό στόχος για συστολική πίεση SAP 80 mmhg δεν επιτεύχθηκε ποτέ στην μελέτη μας παρά την αθρόα χορήγηση υγρών. Και στην διεθνή βιβλιογραφία φαίνεται πως κάτι τέτοιο, ανάταξη της υπότασης από ανεξέλεγκτη αιμορραγία αποκλειστικά με υγρά είναι εξαιρετικά δύσκολο 186 Αντίθετα την ομάδα με την επιτρεπόμενη υπόταση τα αποτελέσματα ήταν καλύτερα. Τόσο η συστολική (SAP) όσο και η μέση (MAP) αρτηριακή πίεση ήταν σημαντικά μεγαλύτερες κατά την ύστερη φάση της αιμορραγίας, κάτι το οποίο αντανακλά σημαντική ελάττωση της απώλειας αίματος. Αντίστοιχα η καρδιακή παροχή (CO) στην ομάδα της επιτρεπόμενης υπότασης μειώθηκε αρχικά αλλά τελικά σταθεροποιήθηκε τελικά σε ένα επίπεδο πλατό. Αντίθετα στα ζώα τα οποία η αναζωογόνηση ήταν επιθετική η καρδιακή παροχή δεν 66

67 σταθεροποιήθηκε αλλά συνέχισε να ελαττώνεται γραμμικά σε σχέση με τον χρόνο, ένδειξη της συνεχιζόμενης και τελικά μεγαλύτερης απώλειας αίματος που είχαμε σε αυτήν την ομάδα. Σε αυτή την περίπτωση φυσικά αυξάνει και ο κίνδυνος καρδιακής ανακοπής. Ως αναμένετο στην ομάδα της επιτρεπόμενης υπότασης, λόγω της υψηλότερης καρδιακής παροχής, η τιμή του μικτού φλεβικού οξυγόνου SvO2 ήταν υψηλότερη δείχνοντας έτσι την καλύτερη οξυγόνωση που παρέχονταν στους ιστούς κατά την διάρκεια της αιμορραγικής φάσης. Μετά την χειρουργική αποκατάσταση της αιμορραγίας όλες οι παράμετροι επανήλθαν σε φυσιολογικά επίπεδα. Αυτό δείχνει πως ο περιορισμός ή διακοπή χορήγησης υγρών κατά την αναζωογόνηση οδηγεί μακροπρόθεσμα σε μεγαλύτερη αιμοδυναμική σταθερότητα, κατά την διάρκεια της αιμορραγίας, παρατείνοντας έτσι τον χρόνο στον οποίο μπορεί να παρέμβει κανείς για την χειρουργική αποκατάσταση της αιμορραγίας. Η αιμοδυναμική αυτή σταθερότητα ή αστάθεια και η χρονική της διάρκεια είναι το πιο κρίσιμο σημείο για την νευρολογική έκβαση μετά την πραγματοποίηση της κρανιοεγκεφαλικής κάκωσης. Ο χρόνος αυτός δεν φαίνεται να είναι πολύ μικρός προσφέροντας έτσι αρκετό περιθώριο για να παρέμβει κανείς χειρουργικά για την αποκατάσταση της αιμορραγίας. Σε μια μελέτη με χοίρους το μέγιστο διάστημα στο οποίο μπορεί να αντέξει ένας εγκέφαλος σε συνθήκες αιμορραγικής καταπληξίας (MAP = 35 mmhg) είναι περίπου 2 ώρες. Στην μελέτη αυτή αναπτύσσονται μεγάλες μεν εγκεφαλικές αλλοιώσεις οι οποίες όμως θεωρούνται αναστρέψιμες 192. Στην ίδια μελέτη η μέτρια υπόταση (MAP = 60 mmhg) πριν την χειρουργική αιμόσταση δεν έχει καμιά επίδραση στην αιμοδυναμική συμπεριφορά του εγκεφάλου άρα δεν προκαλεί και δευτερογενείς βλάβες

68 Στην δική μας μελέτη δείξαμε πως η περιοχική εγκεφαλική αιματική ροή (rcbf), η κατεξοχήν παράμετρος που ευθύνεται για την ύπαρξη ή όχι δευτερογενών βλαβών στον εγκέφαλο, ήταν σε χαμηλά επίπεδα και στις δυο ομάδες. Στην ομάδα όμως με τα ζώα, τα οποία δεν υποβλήθηκαν σε αναζωογόνηση με υγρά, η πτώση της rcbf ήταν σημαντικά μικρότερη ιδιαίτερα το τελικό στάδιο πριν την χειρουργική αιμόσταση. Αν αυτό το συνδυάσουμε με το γεγονός ότι η καρδιακή παροχή ακολουθεί παρόμοια πορεία, πτώση η οποία όμως σταθεροποιείται στα τελικά στάδια της αιμορραγίας πριν την χειρουργική αιμόσταση, συμπεραίνουμε πως η διαταραχή της αυτορρύθμισης του εγκεφάλου δεν συμβαίνει εύκολα τόσο σε επίπεδα μεγέθους της υπόστασης όσο και χρονικής διάρκειας της υπότασης.αποδεικνύεται πως το χρονικό διάστημα των 60 λεπτών της αιμορραγικής καταπληξίας (MAP = 35 mmhg) στο οποίο πραγματοποιείται η χειρουργική αιμόσταση, δεν είναι ικανό για την ανάπτυξη μη αναστρέψιμων βλαβών στον εγκέφαλο. Το γεγονός επίσης πως η rcbf επανήλθε στα σχεδόν φυσιολογικά επίπεδα μετά την χειρουργική αιμόσταση, αν και δεν μπορεί να συσχετιστεί άμεσα με καλύτερη νευρολογική έκβαση, είναι σε κάθε περίπτωση ενισχυτικό της άποψης για μικρότερης έκτασης δευτερογενών βλαβών στον εγκέφαλο. Ένας από τους λόγους που η rcbf στην ομάδα της επιτρεπόμενης υπότασης διατηρείται σε υψηλότερα επίπεδα είναι και η μεγαλύτερη αιμοδυναμική σταθερότητα καθώς και οι υψηλότερες, προς το φυσιολογικό, τιμές του PaCO2 οι οποίες προκαλούν μεγαλύτερη αγγειοδιαστολή των αρτηριολίων του εγκεφάλου και ως εκ τούτου υψηλότερη εγκεφαλική αιματική ροή. Η βιβλιογραφία είναι υποστηρικτική της άποψης πως ο εγκέφαλος, υπό συγκεκριμένες χρονικές 68

69 προϋποθέσεις, μπορεί να μην υποστεί μη αναστρέψιμες βλάβες σε αιμορραγική καταπληξία σε τιμές πίεσης οι οποίες παρατηρήθηκαν στην μελέτη μας στην ομάδα της επιτρεπόμενης υπότασης. Στην μελέτη τους οι Carrillo et al έδειξαν, κατόπιν ιστολογικών αναλύσεων και κλινικής νευρολογικής μελέτης, πως βαριά αιμορραγική καταπληξία με πιέσεις MAP 40 mm Hg για 60 λεπτά or MAP 30 mm Hg για 45 λεπτά δεν προκάλεσε ανατομικές ή λειτουργικές βλάβες στον εγκέφαλο ποντικών τα οποία επιβίωσαν για τουλάχιστον 10 ημέρες. 189;189. Στην μελέτη μας όπως βλέπουμε η μέση πίεση ήταν 28 mmhg στα πειραματόζωα τα οποία αναζωογονήθηκαν ενώ ήταν περίπου 40 mmhg στα πειραματόζωα της επιτρεπόμενης υπότασης. Όσον αφορά την παράμετρο του κορεσμού φλεβικού αίματος στον σφαγιτιδικό βολβό SjO2 αυτή παρέμεινε σε επίπεδα υψηλότερα από την ουδό πρόκλησης ισχαιμίας και στις δύο ομάδες. Μετά την χειρουργική αιμόσταση στην ομάδα Β της επιτρεπόμενης υπότασης η SjO2 επανήλθε σε φυσιολογικά επίπεδα. Η αρτηριοφλεβική διαφορά οξυγόνου (AVDO2) ο οποίος θεωρείται ως δείκτης σφαιρικής ισχαιμίας του εγκεφάλου καλύτερος σε σχέση με την SjO2 ή CBF, παρέμεινε και στις δύο ομάδες σε σχεδόν φυσιολογικά επίπεδα καθ όλη την διάρκεια της αιμορραγικής φάσης. Στα πειραματόζωα στην ομάδα Β, μετά την χειρουργική αιμόσταση, η AVDO2 παρέμεινε σε φυσιολογικά επίπεδα, αλλά αυτό είναι κάτι που αναμένονταν. Βγάζει κανείς λοιπόν το συμπέρασμα πως στην ομάδα της υποτασικής αναζωογόνησης η παρεχόμενη προσφορά οξυγόνου επαρκεί για να ικανοποιήσει τις μεταβολικές ανάγκες του εγκεφάλου. Αν συνυπολογίσει κανείς πως στο πρώτο στάδιο της αιμορραγικής φάσης η απόλυτη τιμή της καρδιακής παροχής και της παρεχόμενης προσφοράς οξυγόνου είναι χαμηλότερες από τις τιμές βάσης, 69

70 τότε καταλαβαίνουμε πως για να μείνει σταθερή η AVDO2 είναι να μειωθεί αντίστοιχα και η κατανάλωση οξυγόνου στον εγκέφαλο. Αυτό συμβαίνει στην μελέτη μας και μπορεί να αποδοθεί την καταστολή που εφαρμόζεται στην διάρκεια της αιμορραγικής φάσης του πειράματος. Πλήθος μελετών αποδεικνύουν κάτι τέτοιο 193;194. Περιορισμοί στην μελέτη : Στην μελέτη αυτή χρησιμοποιήσαμε ένα μοντέλο πρόκλησης ΚΕΚ σε πειραματόζωα το οποίο με βάση την βιβλιογραφία δείχνει να έχει αρκετά πλεονεκτήματα σε σχέση με παλαιότερα μοντέλα 192. Ο σταθερός όμως τρόπος πρόκλησης της ΚΕΚ στο μοντέλο αυτό παράγει μια συγκεκριμένου τύπου ΚΕΚ η οποία όπως είναι φυσικό δεν μπορεί να καλύψει όλη την γκάμα των κρανιοεγκεφαλικών κακώσεων οι οποίες μπορούν να παρατηρηθούν σε έναν πολυτραυματία. Λόγω επίσης της περιορισμένης χρονικής διάρκειας του πειράματος, μία ώρα αιμορραγικής φάσης και μια ώρα μετά την χειρουργική αιμόσταση, δεν μπορούν να εξαχθούν ασφαλή συμπεράσματα για την μακροπρόθεσμη νευρολογική έκβαση των πειραματόζωων και των ασθενών αντίστοιχα. Κατ επέκταση δεν μπορεί να αποκλειστεί η ανάπτυξη επιπλοκών που παρατηρούνται σε πολυτραυματίες κατά την μετέπειτα νοσηλεία τους στην ΜΕΘ και οι οποίες αυξάνουν κατά πολύ την μετεγχειρητική θνητότητα. Διαταραχή του ανοσοποιητικού και μέσω νευροχημικών μηχανισμών λόγω της ΚΕΚ, λοιμώξεις, πνευμονία, διαταραχές πήξης είναι οι πιο σημαντικές από αυτές 195 ; Δυστυχώς δεν υπήρχε η δυνατότητα να συλλεχθούν δείγματα ιστών και η ιστοπαθολογική μελέτη τους για να εξαχθούν συμπεράσματα για το αν αναπτύχθηκαν βλάβες τελικού σταδίου από ισχαιμία ή γενικά υποδιήθηση οργάνων. Η πιθανότητα ανάπτυξης συνδρόμου πολυοργανικής δυσλειτουργίας μετά 70

71 την χειρουργική αιμόσταση είναι πάντοτε υπαρκτή αλλά είναι συνήθως ήπια και διαχειρήσιμη στην πλειονότητα των περιπτώσεων, ιδιαίτερα όταν εμφανίζεται καθυστερημένα. Στην μελέτη μας η τιμή του SvO2 και τα γαλακτικού οξέος οι οποίοι είναι δείκτες που αντανακλούν έμμεσα την ύπαρξη αναερόβιου μεταβολισμού δεν παρουσίασαν μεγάλη απόκλιση από τις φυσιολογικές τιμές βάσης και μπορεί εύλογα να υποθέσει κανείς πως αν υπήρξε υποδιήθηση οργάνων αναερόβιος μεταβολισμός και βλάβες από αυτόν τον μηχανισμό, αυτές είναι εύκολα αναστρέψιμες. Υπέρ της τελευταίας αυτής άποψης περί ήπιων και αναστρέψιμων βλαβών, είναι η παρακάτω πειραματική μελέτη σε χοίρους που δείχνει πως το ήπαρ μπορεί να αντέξει έως 60 λεπτά θερμής ισχαιμίας 196 ενώ τα νεφρά έως 90 λεπτά αντίστοιχα 197, χρόνοι οι οποίοι είναι ίσοι ή μεγαλύτεροι του χρόνου που διαρκεί η αιμορραγική φάση. Όλα τα παραπάνω υπονοούν πως χρειάζονται περισσότερες μελέτες προς την ίδια κατεύθυνση για να αποφασίσουμε να αποσύρουμε την χορήγηση υγρών από την αναζωογόνηση στο άμεσο στάδιο, πριν την χειρουργική αποκατάσταση της αιμορραγίας. Ένα άλλο σημείο που θα μπορούσε να θίξει κάποιος είναι η επίδραση της προποφόλης στην εγκεφαλική αιματική ροή η οποία φαίνεται να είναι αρνητική σύμφωνα με πειραματικά δεδομένα 198;199. θεωρητικά ένα μοντέλο με χωρίς καταστολή θα ήταν πιο αντιπροσωπευτικό. Από την άλλη πλευρά όμως το μοντέλο με την καταστολή είναι πιο κοντά τις πραγματικές συνθήκες, δεδομένου πως σε μια βαριά ΚΕΚ η πρώιμη διασωλήνωση είναι η πιο ενδεδειγμένη θεραπευτικά λύση. 71

72 Συμπεράσματα Στην μελέτη αυτή συγκρίναμε τις επιπτώσεις από την εφαρμογή της υποτασικής αναζωογόνησης σε ένα πειραματικό μοντέλο με συνδυασμό κρανιοεγκεφαλικής κάκωσης με ανεξέλεγκτης αιμορραγίας από κλειστό ενδοκοιλιακό τραύμα. Τα στοιχεία μας δείχνουν πως η εφαρμογή της υποτασικής αναζωογόνησης (αναζωογόνηση με μη χορήγηση υγρών και ανοχή χαμηλής συστηματικής πίεσης) πριν την χειρουργική αποκατάσταση της αιμορραγίας, οδηγεί σε αύξηση της επιβίωσης και πιο μακροχρόνια σταθερότερη αιμοδυναμική εικόνα χωρίς ταυτόχρονα να επηρεάζει τις κυριότερες παραμέτρους που δείχνουν την μεταβολική λειτουργία του εγκεφάλου. Συμπερασματικά, ακόμα και μεγάλη υπόταση μπορεί να μην είναι επιβλαβής ή μπορεί να μην αυξήσει την πιθανότητα δευτερογενούς βλάβη του εγκεφάλου αν διαρκέσει περιορισμένη χρονική διάρκεια. 72

73 ΠΕΡΙΛΗΨΗ Εισαγωγή : Η ιδανική στρατηγική αναζωογόνησης ενός πολυτραυματία με ανεξέλεγκτη εσωτερική αιμορραγία και κρανιοεγκεφαλική κάκωση, κατά την προνοσοκομειακή περίοδο, αποτελεί μια πρόκληση. Η εφαρμογή της υποτασικής αναζωογόνησης πριν την χειρουργική αποκατάσταση της αιμορραγίας προάγει την πηκτικότητα, μειώνει την απώλεια αίματος και αυξάνει την επιβίωση. Η υπόταση από την άλλη πλευρά συνδέεται με κακή έκβαση στις κρανιοεγκεφαλικές κακώσεις. Ο σκοπός της παρούσας μελέτης είναι να αξιολογηθεί η επίδραση της υποτασικής αναζωογόνησης (επιτρεπόμενης υπότασης) στην επιβίωση, καθώς και στην αιμοδυναμική εικόνα και τις παραμέτρους οξυγόνωσης του εγκεφάλου πριν και μετά την χειρουργική αποκατάσταση της αιμορραγίας. Υλικό και μέθοδος. Σε (n=12) θηλυκούς χοίρους πραγματοποιήθηκε, υπό γενική αναισθησία, κρανιοεγκεφαλική κάκωση με βάση το μοντέλο πρόσκρουσης μέσω υγρού. Τα πειραματόζωα καθετηριάστηκαν για να μετρηθούν αιμοδυναμικές παράμετροι και η εγκεφαλική αιματική ροή. Σε όλα τα πειραματόζωα (n=12) πραγματοποιήθηκε λαπαροτομία και τοποθετήθηκε ένας χειρουργικός κόμπος ολικού πάχους στο πρόσθιο τοίχωμα της κοιλιακής αορτής. Η ανεξέλεγκτη αιμορραγία προκλήθηκε από την εκούσια έλξη των ελεύθερων άκρων των ραμμάτων του χειρουργικού κόμπου (στόχος MAP=30 mmhg). Τα πειραματόζωα χωρίστηκαν τυχαία σε δύο ομάδες ; ομάδα A (n=6) στην οποία εφαρμόστηκε επιθετική αναζωογόνηση με υγρά (στόχος SAP>80 mmhg) και ομάδα B (n=6) στην οποία δεν έγινε αναζωογόνηση (υποτασική αναζωογόνηση). Όσα πειραματόζωα επιβίωσαν ύστερα από μία ώρα 73

74 αιμορραγικής καταπληξίας υποβλήθηκαν σε χειρουργική αιμόσταση και στην συνέχεια αναζωογονήθηκαν για μία ώρα. Μετρήσαμε την επιβίωση, αιμοδυναμικές παραμέτρους καθώς και παραμέτρους οξυγόνωσης του εγκεφάλου σε διαφορετικά χρονικά σημεία πριν και μετά την χειρουργική αιμόσταση. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ: όλα τα πειραματόζωα της ομάδας A και το 50% της ομάδας B πέθαναν πριν την χειρουργική αιμόσταση. Στην ομάδα των επιζώντων (ομάδα B, 50%, p=0.033), MAP, CO, rcbf, SjO 2 και AVDO 2 αποκαταστάθηκαν στα προ της κάκωσης επίπεδα. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ. Η υποτασική αναζωογόνηση και η καθυστερημένη αναζωογόνηση με υγρά, μέχρι την χειρουργική αποκατάσταση της αιμορραγίας, βελτιώνει την επιβίωση και την αιμοδυναμική εικόνα και επιτρέπει την αποκατάσταση της οξυγόνωσης του εγκεφάλου σε μια βαριά κρανιοεγκεφαλική κάκωση. 74

75 ABSTRACT ABSTRACT BACKGROUND. Optimal hemodynamic resuscitation strategy of the trauma patient with uncontrolled hemorrhage and severe head injury in the pre-hospital setting remains a special challenge. Permissive hypotension prior to definite surgical hemostasis promotes coagulation, decreases blood loss and favors survival. However hypotension is associated with poor outcome in severe head injury. The purpose of this experimental animal study was to assess the impact of permissive hypotension on survival, hemodynamic profile and brain oxygenation parameters before and/or after definite surgical haemostasis. MATERIALS AND METHODS. Six-week-old pigs (n=12) underwent general anesthesia and brain injury was produced by the fluid percussion model. Animals were instrumented to measure hemodynamic parameters and cerebral blood flow. All animals (n=12) were subjected to laparotomy and a surgical knot was placed through the abdominal aorta wall. Uncontrolled hemorrhage was simulated by pulling out the intentionally left protruding free ends of the suture (goal MAP=30 mmhg). Animals were randomly divided into two groups; group A (n=6) was subjected to aggressive fluid resuscitation (goal SAP>80 mmhg) and group B (n=6) was left hypotensive (permissive hypotension). Animals who survived one hour of hypotensive shock underwent definite surgical haemostasis and were resuscitated for one hour. We measured survival, hemodynamic and brain oxygenation parameters at different time points before and after surgical haemostasis. 75

76 RESULTS. All animals from Group A and 50% from Group B died before surgical haemostasis. In surviving animals (Group B, 50%, p=0.033), MAP, CO, rcbf, SjO2 and AVDO2 were restored to pre-procedural levels. CONCLUSIONS. Permissive hypotension by delaying fluid resuscitation up to definite surgical haemostasis improves survival, hemodynamics and allows restoration of cerebral oxygenation in severe head injury. 76

77 Βιβλιογραφία 1. Darovic GO: Cardiovascular anatomy and physiology, Hemodynamic monitoring : Invasive and noninvasive clinical application. Edited by Saunders. San Diego, 2006, p Darovic GO: pulmonary artery pressure monitoring, Hemodynamic monitoring: Invasive and noninvasive clinical application, third edition. Edited by Darovic GO. San Diego, Saunders, 2006, pp Cooper AB, Doig GS, Sibbald WJ: Pulmonary artery catheters in the critically ill. An overview using the methodology of evidence-based medicine. Crit Care Clin. 1996; 12: Carol Sieverling. The Heart of the Matter: CFS & Cardiac Issues Ref Type: Online Source 5. Wang Z, Chesler NC: Pulmonary vascular wall stiffness: An important contributor to the increased right ventricular afterload with pulmonary hypertension. Pulm.Circ. 2011; 1: Fellahi JL, Caille V, Charron C, Daccache G, Vieillard-Baron A: Hemodynamic effects of positive end-expiratory pressure during abdominal hyperpression: A preliminary study in healthy volunteers. J.Crit Care 2011; 7. Chirinos JA, Segers P: Noninvasive evaluation of left ventricular afterload: part 1: pressure and flow measurements and basic principles of wave conduction and reflection. Hypertension 2010; 56: Chirinos JA, Segers P: Noninvasive evaluation of left ventricular afterload: part 2: arterial pressure-flow and pressure-volume relations in humans. Hypertension 2010; 56: WOOD P, BESTERMAN EM, TOWERS MK, MCILROY MB: The effect of acetylcholine on pulmonary vascular resistance and left atrial pressure in mitral stenosis. Br.Heart J. 1957; 19: Braunwald E: Normal and Abnormal Myocardial Function, Harrison's Principle of Internal Medicine, 16 edition. New York, McGraw-Hill Medical Publishing Divison, 2005, p Charles B: Rude unhinging of the machinery of life: metabolic approaches to hemorrhagic shock. Current Opinion in Critical Care 2001; 7: Franklin KM: Monitoring The Patient in Shock, Hemodynamic monitoring: Invasive and noninvasive clinical application, 3 edition. Edited by Darovic GO. Philadelphia, Saunders, 2002, pp

78 13. Guyton A: Circulatory shock and physiology of treatment, Textbook of medical physiology, 8 edition. Philadelphia, Saunders W.B, 1996, 14. Lowenstein.J.M. Citric acid cycle. (13) New - York, Academic Press. Ref Type: Edited Book 15. Ferguson DW, Abboud FM: The pathophysiology, recognition and management of shock, The Heart, 7 edition. Edited by Hurst JW. New York, 1994, 16. Sobhian B, Jafarmadar M, Redl H, Bahrami S: Nitric oxide-supplemented resuscitation improves early gastrointestinal blood flow in rats subjected to hemorrhagic shock without late consequences. Am.J.Surg. 2011; 201: Chen K, Pittman RN, Popel AS: Hemorrhagic shock and nitric oxide release from erythrocytic nitric oxide synthase: a quantitative analysis. Microvasc.Res. 2009; 78: Fehrenbach H, Schepelmann D, Albes JM, Bando T, Fischer F, Fehrenbach A, Stolte N, Wahlers T, Richter J: Pulmonary ischemia/reperfusion injury: a quantitative study of structure and function in isolated heart-lungs of the rat. Anat.Rec. 1999; 255: Le Dran HF: Traite ou Reflexions Tire'es de la Pratique fur les Playes d'armes a feu., second edition. Paris, Charles Osmond, 1740, 20. Blalock A: Shock and other problems, Principles of surgical care, Mosby edition. Mosby, 1934, 21. Rivara FP, Grossman DC, Cummings P: Injury prevention. First of two parts. N.Engl.J.Med. 1997; 337: Fiddian-Green RG, Haglund U, Gutierrez G, Shoemaker WC: Goals for the resuscitation of shock. Crit Care Med. 1993; 21: S25-S Mattox, K. L. Permissive Hypotension. T Ref Type: Electronic Citation 24. Dutton RP, Stansbury LG, Leone S, Kramer E, Hess JR, Scalea TM: Trauma mortality in mature trauma systems: are we doing better? An analysis of trauma mortality patterns, J.Trauma 2010; 69: Peitzman AB, Billiar TR, Harbrecht BG, Kelly E, Udekwu AO, Simmons RL: Hemorrhagic shock. Curr.Probl.Surg. 1995; 32: Dutton RP, Stansbury LG, Leone S, Kramer E, Hess JR, Scalea TM: Trauma mortality in mature trauma systems: are we doing better? An analysis of trauma mortality patterns, J.Trauma 2010; 69: American College of Surgeons and Commitee on Trauma. Advanced Trauma Life Support program for physicians Ref Type: Unpublished Work 78

79 28. Cannon WB, Fraser J, Cowell FM: The preventive treatment of wound shock. JAMA 1918; 70: : Bickell WH, Wall MJ, Jr., Pepe PE, Martin RR, Ginger VF, Allen MK, Mattox KL: Immediate versus delayed fluid resuscitation for hypotensive patients with penetrating torso injuries. N.Engl.J.Med. 1994; 331: Wiggers CJ: Experimental hemorrhage shock, Physiology of shock. Edited by The Commonwealth Fund. New York, 1950, pp Shires GT, Coln D, Carrico T: Fluid therapy in hemorrhagic shock. Arch.Surg. 1964; 88: : American College of Surgeons: Initial assesment and management, Advanced trauma life sypport manual. Edited by American College of Surgeons. Chicago, 2004, pp Dutton RP, Mackenzie CF, Scalea TM: Hypotensive resuscitation during active hemorrhage: impact on in-hospital mortality. J.Trauma 2002; 52: Mattox, K. L. and Mullins, R. J. Management of shok Stamford: Appleton & Lange. Ref Type: Edited Book 35. Balogh Z, McKinley BA, Cocanour CS, Kozar RA, Valdivia A, Sailors RM, Moore FA: Supranormal trauma resuscitation causes more cases of abdominal compartment syndrome. Arch.Surg. 2003; 138: Shanwell A, Kristiansson M, Remberger M, Ringden O: Generation of cytokines in red cell concentrates during storage is prevented by prestorage white cell reduction. Transfusion 1997; 37: Hai SA: Permissive hypotensive resuscitation--an evolving concept in trauma. J.Pak.Med.Assoc. 2004; 54: Gheoghegan J, Dennis A: Hypotensive rescusitation. Trauma 10 A.D.; 12: Hodgetts TJ, Mahoney PF, Russell MQ, Byers M: ABC to <C>ABC: redefining the military trauma paradigm. Emerg.Med.J. 2006; 23: Lee C, Porter KM, Hodgetts TJ: Tourniquet use in the civilian prehospital setting. Emerg.Med.J. 2007; 24: Dutton RP, Mackenzie CF, Scalea TM: Hypotensive resuscitation during active hemorrhage: impact on in-hospital mortality. J.Trauma 2002; 52: Bickell WH, Bruttig SP, Millnamow GA, O'Benar J, Wade CE: The detrimental effects of intravenous crystalloid after aortotomy in swine [see comments]. Surgery 1991; 110: : Roberts K, Revell M, Youssef H, Bradbury AW, Adam DJ: Hypotensive resuscitation in patients with ruptured abdominal aortic aneurysm. Eur.J.Vasc.Endovasc.Surg. 2006; 31:

80 44. Chesnut RM, Marshall SB, Piek J, Blunt BA, Klauber MR, Marshall LF: Early and late systemic hypotension as a frequent and fundamental source of cerebral ischemia following severe brain injury in the Traumatic Coma Data Bank. Acta Neurochir.Suppl (Wien.) 1993; 59:121-5.: Miller JD, Becker DP: Secondary insults to the injured brain. J.R.Coll.Surg.Edinb. 1982; 27: Stern SA, Zink BJ, Mertz M, Wang X, Dronen SC: Effect of initially limited resuscitation in a combined model of fluid-percussion brain injury and severe uncontrolled hemorrhagic shock. J.Neurosurg. 2000; 93: Novak L, Shackford SR, Bourguignon P, Nichols P, Buckingham S, Osler T, Sartorelli K: Comparison of standard and alternative prehospital resuscitation in uncontrolled hemorrhagic shock and head injury. J.Trauma 1999; 47: Mapstone J, Roberts I, Evans P: Fluid resuscitation strategies: a systematic review of animal trials. J.Trauma 2003; 55: Graham GG, Pranulis MF, Darovic GO: Monitoring Cardiac Output, Hemodynamic monitoring: Invasive and noninvasive application, 3 edition. Philladelphia, Saunders, 2002, pp Grossman W, Baim DS: Blood flow measurements: The Cardiac output, Cardiac catheterization and angiography, 4 edition. Edited by Lea & Fabiger. Philadelphia, Lea & Fabiger, 1991, 51. Levy MN, Berne RM: Cardiovascular physiology. St. Louis, Mosby, 2011, 52. Braunwald E: Heart disease: a textbook of cardiovascular medicine. Philadelphia, Saunders, 1997, 53. Rowell LB: Human cardiovascular control. Oxford, Oxford University Press, 2011, 54. Cline JK, Gurka AM: Effect of backrest position on pulmonary artery pressure and cardiac output measurements in critically ill patients. Focus.Crit Care 1991; 18: Fick, A. Uber die Messung des Blutquantums in Hirnventrikeln. Sitz der Physik- Med Nelson LD, Anderson HB, Garcia H: Clinical validation of a new metabolic monitor suitable for use in critically ill patients. Crit Care Med 1987; 15: Raemer D, Westenskow DR, Gehmlich DK: A metabolic monitor: an application of the microcomputer to critical care instrumentation. J.Med Syst. 1981; 5: Davies GG, Jebson PJ, Glasgow BM, Hess DR: Continuous Fick cardiac output compared to thermodilution cardiac output. Crit Care Med 1986; 14: Winniform MD: Blood Flow Measurement, Diagnostic and therpautic cardiac catheterization. Edited by Diagnostic and therpautic cardiac catheterization. Baltimore, Wiliams & Wilkins, 1989, 80

81 60. Band DM, Linton RA, O'Brien TK, Jonas MM, Linton NW: The shape of indicator dilution curves used for cardiac output measurement in man. J.Physiol 1997; 498 ( Pt 1): FEGLER G: Measurement of cardiac output in anaesthetized animals by a thermodilution method. Q.J.Exp.Physiol Cogn Med Sci. 1954; 39: Ganz W, Donoso R, Marcus HS, Forrester JS, Swan HJ: A new technique for measurement of cardiac output by thermodilution in man. Am.J.Cardiol. 1971; 27: Gawlinski, A. Measuring Cardiac Output: Intermittent Bolus Thermodilution Method. American Association of Critical-Care Nurses Ref Type: Online Source 64. Vennix CV, Nelson DH, Pierpont GL: Thermodilution cardiac output in critically ill patients: comparison of room-temperature and iced injectate. Heart Lung 1984; 13: Pinsky MR, Teboul JL: Assessment of indices of preload and volume responsiveness. Curr.Opin.Crit Care 2005; 11: Pinsky MR, Vincent JL: Let us use the pulmonary artery catheter correctly and only when we need it. Crit Care Med 2005; 33: Michard F, Boussat S, Chemla D, Anguel N, Mercat A, Lecarpentier Y, Richard C, Pinsky MR, Teboul JL: Relation between respiratory changes in arterial pulse pressure and fluid responsiveness in septic patients with acute circulatory failure. Am.J.Respir.Crit Care Med 2000; 162: Feissel M, Michard F, Mangin I, Ruyer O, Faller JP, Teboul JL: Respiratory changes in aortic blood velocity as an indicator of fluid responsiveness in ventilated patients with septic shock. Chest 2001; 119: Tavernier B, Makhotine O, Lebuffe G, Dupont J, Scherpereel P: Systolic pressure variation as a guide to fluid therapy in patients with sepsis-induced hypotension. Anesthesiology 1998; 89: Norfleet EA, Watson CB: Continuous mixed venous oxygen saturation measurement: a significant advance in hemodynamic monitoring? J.Clin.Monit. 1985; 1: Jesurum J: S(VO)2 monitoring. Crit Care Nurse 2001; 21: Darovic GO: Monitoring oxygenation, Hemodynamic monitoring: Invasive and noninvasive clinical application. Philadelphia, Saunders, 2002, pp Lopes MR, Oliveira MA, Pereira VO, Lemos IP, Auler JO, Jr., Michard F: Goal-directed fluid management based on pulse pressure variation monitoring during high-risk surgery: a pilot randomized controlled trial. Crit Care 2007; 11: R Cannesson M, Aboy M, Hofer CK, Rehman M: Pulse pressure variation: where are we today? J.Clin.Monit.Comput. 2011; 25:

82 75. Desebbe O, Boucau C, Farhat F, Bastien O, Lehot JJ, Cannesson M: The ability of pleth variability index to predict the hemodynamic effects of positive end-expiratory pressure in mechanically ventilated patients under general anesthesia. Anesth.Analg. 2010; 110: Cannesson M, Slieker J, Desebbe O, Bauer C, Chiari P, Henaine R, Lehot JJ: The ability of a novel algorithm for automatic estimation of the respiratory variations in arterial pulse pressure to monitor fluid responsiveness in the operating room. Anesth.Analg. 2008; 106: , table 77. Langfitt,T.W.; Obrist,W.D.; Alavi,A.; Grossman,R.I.; Zimmerman,R.; Jaggi,J : Computerized tomography, magnetic resonance imaging, and positron emission tomography in the study of brain trauma. Preliminary observations. J.Neurosurg 1986; 64: Edwards. FloTrac Sensor. Edwards Edwards. Ref Type: Electronic Citation 79. Cannesson M, Attof Y, Rosamel P, Joseph P, Bastien O, Lehot JJ: Comparison of FloTrac cardiac output monitoring system in patients undergoing coronary artery bypass grafting with pulmonary artery cardiac output measurements. Eur.J.Anaesthesiol. 2007; 24: Biais M, Nouette-Gaulain K, Cottenceau V, Vallet A, Cochard JF, Revel P, Sztark F: Cardiac output measurement in patients undergoing liver transplantation: pulmonary artery catheter versus uncalibrated arterial pressure waveform analysis. Anesth.Analg. 2008; 106: , table 81. Mayer J, Boldt J, Schollhorn T, Rohm KD, Mengistu AM, Suttner S: Semi-invasive monitoring of cardiac output by a new device using arterial pressure waveform analysis: a comparison with intermittent pulmonary artery thermodilution in patients undergoing cardiac surgery. Br.J.Anaesth. 2007; 98: Haites NE, McLennan FM, Mowat DH, Rawles JM: Assessment of cardiac output by the Doppler ultrasound technique alone. Br.Heart J. 1985; 53: Sequeira RF, Light LH, Cross G, Raftery EB: Transcutaneous aortovelography. A quantitative evaluation. Br.Heart J. 1976; 38: Anesthesia UK. Cardiac output - non-invasive methods of measurement Estagnasie P, Djedaini K, Mier L, Coste F, Dreyfuss D: Measurement of cardiac output by transesophageal echocardiography in mechanically ventilated patients. Comparison with thermodilution. Intensive Care Med 1997; 23: Perrino AC, Jr., Harris SN, Luther MA: Intraoperative determination of cardiac output using multiplane transesophageal echocardiography: a comparison to thermodilution. Anesthesiology 1998; 89:

83 87. Lefrant JY, Bruelle P, Aya AG, Saissi G, Dauzat M, de La Coussaye JE, Eledjam JJ: Training is required to improve the reliability of esophageal Doppler to measure cardiac output in critically ill patients. Intensive Care Med 1998; 24: Sramek, B. B. HEMO SAPIENS' Thoracic Electrical Bioimpedance (TEB) Technology sometimes called the Impedance Cardiography (ICG) Ref Type: Electronic Citation 89. Sramek BB: Thoracic electrical bioimpedance measurement of cardiac output. Crit Care Med 1994; 22: Pranulis MF: Impedance cardiography (ICG) noninvasive hemodynamic monitoring provides an opportunity to deliver cost effective, quality care for patients with cardiovascular disorders. J.Cardiovasc.Manag. 2000; 11: DeMarzo AP: Using impedance cardiography with postural change to stratify patients with hypertension. Ther.Adv.Cardiovasc.Dis. 2011; 5: Imhoff M, Lehner JH, Lohlein D: Noninvasive whole-body electrical bioimpedance cardiac output and invasive thermodilution cardiac output in high-risk surgical patients. Crit Care Med 2000; 28: Genoni M, Pelosi P, Romand JA, Pedoto A, Moccetti T, Malacrida R: Determination of cardiac output during mechanical ventilation by electrical bioimpedance or thermodilution in patients with acute lung injury: effects of positive end-expiratory pressure. Crit Care Med 1998; 26: Domsky MF, Wilson RF: Hemodynamic resuscitation. Crit Care Clin. 1993; 9: Marini JJ: Effect of shock on organ function, Critical Care Medicine: The Essentials. Edited by Marini JJ, Wheeler AP. Philadelphia, Lippincott Williams & Wilkins, 2006, pp Falk JL, O'Brien JF, Kerr R: Fluid resuscitation in traumatic hemorrhagic shock. Crit Care Clin. 1992; 8: Paulson OB, Strandgaard S, Edvinsson L: Cerebral autoregulation. Cerebrovasc.Brain Metab Rev. 1990; 2: Shires GT, Barber AE, Illner HP: Current status of resuscitation: solutions including hypertonic saline. Adv.Surg. 1995; 28: Schwartz S: Shock, Principles of Surgery. McGraw-Hill, 1999, pp Barber AE, Coyle SM, Fischer E, Smith C, van der Poll T, Shires GT, Lowry SF: Influence of hypercortisolemia on soluble tumor necrosis factor receptor II and interleukin-1 receptor antagonist responses to endotoxin in human beings. Surgery 1995; 118: Domsky MF, Wilson RF: Hemodynamic resuscitation. Crit Care Clin. 1993; 9:

84 102. Croce MA, Fabian TC, Davis KA, Gavin TJ: Early and late acute respiratory distress syndrome: two distinct clinical entities. J.Trauma 1999; 46: Ludwig KA, Quebbeman EJ, Bergstein JM, Wallace JR, Wittmann DH, Aprahamian C: Shock-associated right colon ischemia and necrosis. J.Trauma 1995; 39: Kale IT, Kuzu MA, Berkem H, Berkem R, Acar N: The presence of hemorrhagic shock increases the rate of bacterial translocation in blunt abdominal trauma. J.Trauma 1998; 44: Wang P, Wei X, Li Y, Li J: Influences of intestinal ligation on bacterial translocation and inflammatory response in rats with hemorrhagic shock: implications for damage control surgery. J.Invest Surg. 2008; 21: Foex BA: Bacterial translocation in hemorrhagic shock: Are we any wiser? Crit Care Med. 2005; 33: Eroglu E, Yavuz L, Eroglu F, Ergin C, Agalar C, Agalar F: Resuscitation with modified gelatin causes higher bacterial translocation in experimental sublethal hemorrhagic shock. Clin.Exp.Obstet.Gynecol. 2004; 31: Carpenter MA, Trunkey DD, Holcroft J: Ionized calcium and magnesium in the baboon: hemorrhagic shock and resuscitation. Circ.Shock 1978; 5: Sayeed MM, Zhu M, Maitra SR: Alterations in cellular calcium and magnesium during circulatory/septic shock. Magnesium 1989; 8: Cheng S, Wang N, Larson MG, Palmisano JN, Mitchell GF, Benjamin EJ, Vasan RS, Levy D, McCabe EL, Vita JA, Wang TJ, Shaw SY, Cohen KS, Hamburg NM: Circulating angiogenic cell populations, vascular function, and arterial stiffness. Atherosclerosis 2012; 220: Shock., Chicago. 1997; 6:97-117: Dutton RP, Mackenzie CF, Scalea TM: Hypotensive resuscitation during active hemorrhage: impact on in-hospital mortality. J Trauma 2002; 52: Nirula R, Maier R, Moore E, Sperry J, Gentilello L: Scoop and run to the trauma center or stay and play at the local hospital: hospital transfer's effect on mortality. J Trauma 2010; 69: Smith RM, Conn AK: Prehospital care - scoop and run or stay and play? Injury 2009; 40 Suppl 4: S23-S Madigan MC, Kemp CD, Johnson JC, Cotton BA: Secondary abdominal compartment syndrome after severe extremity injury: are early, aggressive fluid resuscitation strategies to blame? J.Trauma 2008; 64: Handy JM, Soni N: Physiological effects of hyperchloraemia and acidosis. Br.J.Anaesth. 2008; 101:

85 117. Finfer S, Bellomo R, Boyce N, French J, Myburgh J, Norton R: A comparison of albumin and saline for fluid resuscitation in the intensive care unit. N.Engl.J.Med. 2004; 350: Perel P, Roberts I: Colloids versus crystalloids for fluid resuscitation in critically ill patients. Cochrane.Database.Syst.Rev. 2011; CD Groeneveld AB, Navickis RJ, Wilkes MM: Update on the comparative safety of colloids: a systematic review of clinical studies. Ann.Surg. 2011; 253: Perner A, Haase N, Guttormsen AB, Tenhunen J, Klemenzson G, Aneman A, Madsen KR, Moller MH, Elkjaer JM, Poulsen LM, Bendtsen A, Winding R, Steensen M, Berezowicz P, Soe-Jensen P, Bestle M, Strand K, Wiis J, White JO, Thornberg KJ, Quist L, Nielsen J, Andersen LH, Holst LB, Thormar K, Kjaeldgaard AL, Fabritius ML, Mondrup F, Pott FC, Moller TP, Winkel P, Wetterslev J: Hydroxyethyl starch 130/0.42 versus Ringer's acetate in severe sepsis. N.Engl.J.Med. 2012; 367: Haase N, Perner A: Is hydroxyethyl starch 130/0.4 safe? Crit Care 2012; 16: Grottke O, Spahn DR, Rossaint R: [Treatment of massive bleeding: summary of the updated European guidelines]. Anaesthesist 2011; 60: Bulger EM, Jurkovich GJ, Nathens AB, Copass MK, Hanson S, Cooper C, Liu PY, Neff M, Awan AB, Warner K, Maier RV: Hypertonic resuscitation of hypovolemic shock after blunt trauma: a randomized controlled trial. Arch.Surg. 2008; 143: Brasel KJ, Bulger E, Cook AJ, Morrison LJ, Newgard CD, Tisherman SA, Kerby JD, Coimbra R, Hata JS, Hoyt DB: Hypertonic resuscitation: design and implementation of a prehospital intervention trial. J.Am.Coll.Surg. 2008; 206: Gourgiotis S, Gemenetzis G, Kocher HM, Aloizos S, Salemis NS, Grammenos S: Permissive hypotension in bleeding trauma patients: helpful or not and when? Crit Care Nurse 2013; 33: Evans JA vwkmdlkltbz: Epidemiology of traumatic deaths: comprehensive population-based assessment. World J Surg 2010; 34: Mitra B TFCPFM: Trauma patients with the "triad of death.". Emerg Med J 2012; 29: Brenner M, Stein DM, Hu PF, Aarabi B, Sheth K, Scalea TM: Traditional systolic blood pressure targets underestimate hypotension-induced secondary brain injury. J.Trauma Acute.Care Surg. 2012; 72: American College of Surgeons, Committee on Trauma. ATLS: Advanced Trauma Life Support Student Course. (Manual. 9th ed.) Ref Type: Serial (Book,Monograph) 130. Schmidt BM R-NJAM: Permissive hypotension does not reduce regional organ perfusion compared to normotensive resuscitation: animal study with fluorescent microspheres. World JEmerg Surg 2012; 85

86 131. Bickell WH, Bruttig SP, Millnamow GA, O'Benar J, Wade CE: The detrimental effects of intravenous crystalloid after aortotomy in swine [see comments]. Surgery 1991; 110: : Bickell WH, Bruttig SP, Millnamow GA, O'Benar J, Wade CE: Use of hypertonic saline/dextran versus lactated Ringer's solution as a resuscitation fluid after uncontrolled aortic hemorrhage in anesthetized swine. Ann.Emerg.Med. 1992; 21: : Bickell WH, Wall MJ, Jr., Pepe PE, Martin RR, Ginger VF, Allen MK, Mattox KL: Immediate versus delayed fluid resuscitation for hypotensive patients with penetrating torso injuries. N.Engl.J Med 1994; 331: Alsawadi A: The clinical effectiveness of permissive hypotension in blunt abdominal trauma with hemorrhagic shock but without head or spine injuries or burns: a systematic review. Open Access Emergency Medicine 2015; 2012:4: ALPERS BJ, BERRY RG, PADDISON RM: Anatomical studies of the circle of Willis in normal brain. AMA.Arch.Neurol.Psychiatry 1959; 81: BERRY RG, ALPERS BJ: Anatomical studies of the circle of Willis. II. Vascular disorders of the brain. Trans.Am.Neurol.Assoc. 1959; 84: Sokoloff L: Cerebral circulation and metabolism in the aged. Psychopharmacol.Bull. 1975; 11: Miller BR: Locating the right internal jugular vein using ultrasound is different than ultrasound guidance or ultrasound confirmation of right internal jugular vein cannulation. Anesth.Analg. 2010; 110: Auer LM: Acute surgery of cerebral aneurysms and prevention of symptomatic vasospasm. Acta Neurochir.(Wien.) 1983; 69: Baumbach GL, Heistad DD: Regional, segmental, and temporal heterogeneity of cerebral vascular autoregulation. Ann.Biomed.Eng 1985; 13: Kuschinsky W, Wahl M, Bosse O, Thurau K: Perivascular potassium and ph as determinants of local pial arterial diameter in cats. A microapplication study. Circ.Res. 1972; 31: Kontos HA, Wei EP, Marshall JJ: In vivo bioassay of endothelium-derived relaxing factor. Am.J.Physiol 1988; 255: H1259-H Faraci FM: Endothelium-derived vasoactive factors and regulation of the cerebral circulation. Neurosurgery 1993; 33: Kader A, Frazzini VI, Solomon RA, Trifiletti RR: Nitric oxide production during focal cerebral ischemia in rats. Stroke 1993; 24:

87 145. Kontos HA, Wei EP, Navari RM, Levasseur JE, Rosenblum WI, Patterson JL, Jr.: Responses of cerebral arteries and arterioles to acute hypotension and hypertension. Am.J.Physiol 1978; 234: H371-H Harder DR, Sanchez-Ferrer C, Kauser K, Stekiel WJ, Rubanyi GM: Pressure releases a transferable endothelial contractile factor in cat cerebral arteries. Circ.Res. 1989; 65: Zauner A, MuizelaarJ.P: Brain metabolism and cerebral blood flow, Head injury: Pathophysiology and management of severe closed injury, 1 edition. Edited by Reilly P, Bullock R. London, Chapman & Hall Medical, 1997, pp Bosse O, Kuschinsky W, Wahl M: [Effects of osmolarity changes on the resistance regulation of the pia mater vessels in the cat]. Pflugers Arch. 1972; 332: Suppl 149. Humphrey PR, Du Boulay GH, Marshall J, Pearson TC, Russell RW, Symon L, Wetherley-Mein G, Zilkha E: Cerebral blood-flow and viscosity in relative polycythaemia. Lancet 1979; 2: Bouma GJ, Muizelaar JP, Choi SC, Newlon PG, Young HF: Cerebral circulation and metabolism after severe traumatic brain injury: the elusive role of ischemia. J.Neurosurg. 1991; 75: Tesfaye N, Seaquist ER, Oz G: Noninvasive measurement of brain glycogen by nuclear magnetic resonance spectroscopy and its application to the study of brain metabolism. J.Neurosci.Res. 2011; 89: Siesjo BK: Cerebral circulation and metabolism. J.Neurosurg. 1984; 60: Abrams RM, Ito M, Frisinger JE, Patlak CS, Pettigrew KD, Kennedy C: Local cerebral glucose utilization in fetal and neonatal sheep. Am.J.Physiol 1984; 246: R608-R Zauner A, MuizelaarJ.P: Brain metabolism and cerebral blood flow, Head injury: Pathophysiology and management of severe closed injury, 1 edition. Edited by Reilly P, Bullock R. London, Chapman & Hall Medical, 1997, pp Marion DW, Bouma GJ: The use of stable xenon-enhanced computed tomographic studies of cerebral blood flow to define changes in cerebral carbon dioxide vasoresponsivity caused by a severe head injury. Neurosurgery 1991; 29: RH Ackerman. Of cerebral blood flow, stroke and SPECT Lippincott Williams & Wilkins, American Heart Association Greenville Avenue, Dallas, TX Stover JF: Actual evidence for neuromonitoring-guided intensive care following severe traumatic brain injury. Swiss.Med Wkly. 2011; 141: w Finnie JW, Blumbergs PC: Traumatic brain injury. Vet.Pathol. 2002; 39:

88 I 159. Gennarelli TA, Thibault LE, Adams JH, Graham DI, Thompson CJ, Marcincin RP: Diffuse axonal injury and traumatic coma in the primate. Ann.Neurol. 1982; 12: Gennarelli TA, Thibault LE: Biomechanics of acute subdural hematoma. J.Trauma 1982; 22: Ommaya AK: Trauma to the nervous system. Ann.R.Coll.Surg.Engl. 1966; 39: Ommaya AK, Hirsch AE, Flamm ES, Mahone RH: Cerebral concussion in the monkey: an experimental model. Science 1966; 153: Proctor HJ, Palladino GW, Cairns C, Jobsis FF: An evaluation of perfluorochemical resuscitation after hypoxic hypotension. J.Trauma 1983; 23: Marmarou A, Foda MA, van den Brink W, Campbell J, Kita H, Demetriadou K: A new model of diffuse brain injury in rats. Part I: Pathophysiology and biomechanics. J.Neurosurg. 1994; 80: DENNY-BROWN D: Disintegration of motor function resulting from cerebral lesions. J.Nerv.Ment.Dis. 1950; 112: Cortez SC, McIntosh TK, Noble LJ: Experimental fluid percussion brain injury: vascular disruption and neuronal and glial alterations. Brain Res. 1989; 482: Dixon CE, Lighthall JW, Anderson TE: Physiologic, histopathologic, and cineradiographic characterization of a new fluid-percussion model of experimental brain injury in the rat. J.Neurotrauma 1988; 5: Dixon CE, Clifton GL, Lighthall JW, Yaghmai AA, Hayes RL: A controlled cortical impact model of traumatic brain injury in the rat. J.Neurosci.Methods 1991; 39: Lighthall JW, Dixon CE, Anderson TE: Experimental models of brain injury. J.Neurotrauma 1989; 6: Brodhun M, Fritz H, Walter B, Antonow-Schlorke I, Reinhart K, Zwiener U, Bauer R, Patt S: Immunomorphological sequelae of severe brain injury induced by fluidpercussion in juvenile pigs--effects of mild hypothermia. Acta Neuropathol.(Berl) 2001; 101: Miyake M, Kakimoto Y: Developmental changes of N-acetyl-L-aspartic acid, N-acetylalpha-aspartylglutamic acid and beta-citryl-l-glutamic acid in different brain regions and spinal cords of rat and guinea pig. J Neurochem. 1981; 37: Miyake M, Kakimoto Y, Sorimachi M: A gas chromatographic method for the determination of N-acetyl-L-aspartic acid, N-acetyl-alpha-aspartylglutamic acid and beta-citryl-l-glutamic acid and their distributions in the brain and other organs of various species of animals. J Neurochem. 1981; 36: Moffett JR, Ross B, Arun P, Madhavarao CN, Namboodiri AM: N-Acetylaspartate in the CNS: from neurodiagnostics to neurobiology. Prog.Neurobiol. 2007; 81:

89 174. Signoretti S, Marmarou A, Tavazzi B, Lazzarino G, Beaumont A, Vagnozzi R: N- Acetylaspartate reduction as a measure of injury severity and mitochondrial dysfunction following diffuse traumatic brain injury. J.Neurotrauma 2001; 18: Garnett MR, Blamire AM, Rajagopalan B, Styles P, Cadoux-Hudson TA: Evidence for cellular damage in normal-appearing white matter correlates with injury severity in patients following traumatic brain injury: A magnetic resonance spectroscopy study. Brain 2000; 123 ( Pt 7): Signoretti S, Vagnozzi R, Tavazzi B, Lazzarino G: Biochemical and neurochemical sequelae following mild traumatic brain injury: summary of experimental data and clinical implications. Neurosurg.Focus. 2010; 29: E Rodriguez-Rodriguez A E-GJM-CFC-VA: Oxidative stress in traumatic brain injury. Curr Med Chem. 2014; 10: Chesnut RM, Marshall SB, Piek J, Blunt BA, Klauber MR, Marshall LF: Early and late systemic hypotension as a frequent and fundamental source of cerebral ischemia following severe brain injury in the Traumatic Coma Data Bank. Acta Neurochir.Suppl (Wien.) 1993; 59:121-5.: The American Association of Neurological Surgeons: The Joint Section on Neurotrauma and Critical Care. Resuscitation of blood pressure and oxygenation. J Neurotrauma 2000; 17: Manley G, Knudson MM, Morabito D, Damron S, Erickson V, Pitts L: Hypotension, hypoxia, and head injury: frequency, duration, and consequences. Arch.Surg. 2001; 136: Brenner M, Stein DM, Hu PF, Aarabi B, Sheth K, Scalea TM: Traditional systolic blood pressure targets underestimate hypotension-induced secondary brain injury. J.Trauma Acute.Care Surg. 2012; 72: Bullock MR, Povlishock JT: Guidelines for the management of severe traumatic brain injury. Editor's Commentary. J.Neurotrauma 2007; 24 Suppl 1: Hatazawa,J.; Yamaguchi,T.; Ito,M.; Kubota,K.; Fujiwara,T.; Yamaura,H.; Matsuzawa,T.; Kiyosawa,M.; Ido,T. : Quantitative measurement of glucose utilization in dog brain using positron emission tomogram and 18FDG. Sci.Rep.Res. Inst.Tohoku Univ Med 1983; 30: Stern SA, Dronen SC, Birrer P, Wang X: Effect of blood pressure on hemorrhage volume and survival in a near-fatal hemorrhage model incorporating a vascular injury [see comments]. Ann.Emerg.Med. 1993; 22: : Dronen SC, Stern SA, Wang X, Stanley M: A comparison of the response of near-fatal acute hemorrhage models with and without a vascular injury to rapid volume expansion. Am.J.Emerg.Med. 1993; 11:

90 186. Stern SA, Zink BJ, Mertz M, Wang X, Dronen SC: Effect of initially limited resuscitation in a combined model of fluid-percussion brain injury and severe uncontrolled hemorrhagic shock. J.Neurosurg. 2000; 93: Kaafarani HM, Velmahos GC: Damage Control Resuscitation In Trauma. Scand.J.Surg. 2014; 103: Li T, Zhu Y, Fang Y, Liu L: Determination of the optimal mean arterial pressure for postbleeding resuscitation after hemorrhagic shock in rats. Anesthesiology 2012; 116: Carrillo P, Takasu A, Safar P, Tisherman S, Stezoski SW, Stolz G, Dixon CE, Radovsky A: Prolonged severe hemorrhagic shock and resuscitation in rats does not cause subtle brain damage. J.Trauma 1998; 45: Stern SA, Dronen SC, Wang X: Multiple resuscitation regimens in a near-fatal porcine aortic injury hemorrhage model. Acad.Emerg.Med. 1995; 2: Sillesen M, Jin G, Johansson PI, Alam HB: Resuscitation speed affects brain injury in a large animal model of traumatic brain injury and shock. Scand.J.Trauma Resusc.Emerg.Med. 2014; 22: Hildebrand F, Andruszkow H, Huber-Lang M, Pape HC, van GM: Combined hemorrhage/trauma models in pigs-current state and future perspectives. Shock 2013; 40: Kaisti KK, Langsjo JW, Aalto S, Oikonen V, Sipila H, Teras M, Hinkka S, Metsahonkala L, Scheinin H: Effects of sevoflurane, propofol, and adjunct nitrous oxide on regional cerebral blood flow, oxygen consumption, and blood volume in humans. Anesthesiology 2003; 99: Kottenberg-Assenmacher E, Armbruster W, Bornfeld N, Peters J: Hypothermia does not alter somatosensory evoked potential amplitude and global cerebral oxygen extraction during marked sodium nitroprusside-induced arterial hypotension. Anesthesiology 2003; 98: Lim HB, Smith M: Systemic complications after head injury: a clinical review. Anaesthesia 2007; 62: Hellinger A, Fiegen R, Lange R, Rauen U, Schmidt U, Hirche H, Kaiser S, de GH, Erhard J, Eigler FW: Preservation of pig liver allografts after warm ischemia: normothermic perfusion versus cold storage. Langenbecks Arch.Chir. 1997; 382: Laven BA, Orvieto MA, Chuang MS, Ritch CR, Murray P, Harland RC, Inman SR, Brendler CB, Shalhav AL: Renal tolerance to prolonged warm ischemia time in a laparoscopic versus open surgery porcine model. J.Urol. 2004; 172: Klein KU, Fukui K, Schramm P, Stadie A, Fischer G, Werner C, Oertel J, Engelhard K: Human cerebral microcirculation and oxygen saturation during propofol-induced reduction of bispectral index. Br.J.Anaesth. 2011; 107:

91 199. Adembri C, Venturi L, Pellegrini-Giampietro DE: Neuroprotective effects of propofol in acute cerebral injury. CNS.Drug Rev. 2007; 13: Suzuki,R.; Nariai,T.; Hirakawa,K.: Measurement of cerebral blood flow by stable xenon-enhanced computed tomography (series 3). Department of Neurosurgery, Tokyo Medical and Dental University School of Medicine. No Shinkei Geka. 1993; 21: Obrist,W.D.; Langfitt,T.W.; Jaggi,J.L.; Cruz,J.; Gennarelli,T.A.: Cerebral blood flow and metabolism in comatose patients with acute head injury. Relationship to intracranial hypertension. J, Neurosurg. 1984; 61: Maas,A.I.; Fleckenstein,W.; de Jong,D.A.; van,santbrink H. Monitoring cerebral oxygenation: experimental studies and preliminary clinical results of continuous monitoring of cerebrospinal fluid and brain tissue oxygen tension. Acta Neurochir. Suppl (Wien). 1993; 59: Cairns,H.; Holbourn,H. Head Injuries in Motor-cyclists: with Special Reference to Crash Helmets. Br.Med.J. 1943; 1:

92 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Ανάλυση μεθόδων και τεχνικών που αναφέρονται στο γενικό μέρος ή χρησιμοποιήθηκαν στο ειδικό μέρος και φυσιολογίας που σχετίζεται με την μελέτη Φυσιολογία Κυκλοφορικού συστήματος 1) Καρδιακή παροχή Ως καρδιακή παροχή (cardiac output, CO) ορίζεται ο όγκος του αίματος που εξωθείται από την καρδιά σε ένα λεπτό και μετριέται σε lt/min. Είναι το γινόμενο της καρδιακής συχνότητας (Heart rate, HR) επί του όγκου παλμού ( της ποσότητας του αίματος που εξωθείται από την καρδιά σε κάθε παλμό). Ο όγκος παλμού (stroke volume, SV) είναι ένα μέγεθος τα οποίο εξαρτάται από 4 άλλες παραμέτρους και αυτές είναι το Προφορτίο, το Μεταφορτίο, η συσταλτικότητα της καρδιάς και ο μυϊκός «συγχρονισμός»(σχεδιάγραμμα 1) 1. 92

93 Σχεδιάγραμμα 1. Παράγοντες που επηρεάζουν τον όγκο παλμού και την καρδιακή συχνότητα ΠΡΟΦΟΡΤΙΟ ΜΕΤΑΦΟΡΤΙΟ ΣΥΣΤΑΛΤΙΚΟΤΗΤΑ ΣΥΓΧΡΟΝΙΣΜΟΣ ΟΓΚΟΣ ΠΑΛΜΟΥ ΚΑΡΔΙΑΚΗ ΣΥΧΝΟΤΗΤΑ ΚΑΡΔΙΑΚΗ ΠΑΡΟΧΗ 1.1 Προφορτίο Ο όρος προφορτίο αναφέρεται στην διάταση της μυοκαρδιακής ίνας κατά την τελοδιαστολική φάση λειτουργίας της καρδιάς. Το μέγεθος της διάτασης αυτής είναι ανάλογος με τον τελο-διαστολικό όγκο. Όσο πιο μεγάλος είναι ο τελο-διαστολικός όγκος τόσο πιο μεγάλη είναι η διάταση των μυοκαρδιακών ινών και όσο πιο μεγάλη είναι η διάταση των μυοκαρδιακών ινών τόσο πιο ισχυρή είναι η συσταλτικότητα του μυοκαρδίου. Αυτό οδηγεί τελικά σε αύξηση του όγκου παλμού. Όσο πιο μεγάλος είναι επομένως ο όγκος πλήρωσης τόσο πιο μεγάλος είναι ο όγκος παλμού 2 Σε μια φυσιολογική καρδιά υπάρχει ευθεία αντιστοιχία μεταξύ του τελοδιαστολικού όγκου πλήρωσης και της αντίστοιχης τελοδιαστολικής πίεσης που αναπτύσσεται. Οι πιέσεις αυτές μπορούν να μετρηθούν με έναν πνευμονικό αρτηριακό καθετήρα. Όταν δεν υπάρχει βαλβιδοπάθεια της τριγλώχινας τότε η μέση πίεση στο δεξιό κόλπο (κεντρική φλεβική πίεση central venous pressure, CVP) αντιστοιχεί στην πίεση πλήρωσης της δεξιάς κοιλίας. Όταν αντίστοιχα δεν υπάρχει βαλβιδοπάθεια της μιτροειδούς, τότε η τελοδιαστολική πίεση του αριστερού κόλπου (πίεση εξ ενφήνωσης pulmonary wedge pressure, PWP) αντιστοιχεί στην τελοδιαστολική πίεση πλήρωσης της αριστερής κοιλίας. 93

94 Αν δεν υπάρχει και πνευμονική υπέρταση τότε, την τελοδιαστολική πίεση της αριστερής κοιλίας μπορεί να την μετρήσει και η τελοδιαστολική πίεση της πνευμονικής αρτηρίας 2;3. Η μέτρηση του τελοδιαστολικού όγκου ή πίεσης είναι ένα χρήσιμο κλινικό μέγεθος για την αξιολόγηση της μυοκαρδιακής λειτουργίας μέσω της καμπύλης λειτουργικότητας της κοιλίας (ventricular function curves = FVC). Στην καμπύλη αυτή αποτυπώνεται η συσχέτιση του όγκου παλμού με τον τελοδιαστολικό όγκο πίεση της κοιλίας. (Σχεδιάγραμμα 2) Σχεδιάγραμμα 2 Καμπύλη λειτουργικότητας της αριστερής κοιλίας (τροποποιημένα κατά Sieverling C.) 4 Επεξήγηση διαγράμματος 2 : Stroke vol.: Όγκος παλμού, Ventricular End-Diastolic Volume: Τελο-Διαστολικός Όγκος Κοιλίας, contractile state : συσταλτικότητα 94

95 Η καμπύλη λειτουργικότητας της κοιλίας παρουσιάζει μια απότομη άνοδο (όπου η άνοδος του τελοδιαστολικού όγκου προκαλεί ανάλογη άνοδο του όγκου παλμού) και μετά ένα πλατό στο οποίο η άνοδος του τελοδιαστολικού όγκου δεν προκαλεί πλέον αντίστοιχη άνοδο του όγκου παλμού. Το σημείο μετάβασης από το ένα τμήμα της καμπύλης στο άλλο, όπου η ωφέλεια από την αύξηση του τελοδιαστολικού όγκου είναι πλέον περιορισμένη, αντιστοιχεί σε πίεση περίπου 8 10 mmhg, σε μια φυσιολογική καρδιά. Στην καμπύλη αυτή φαίνεται καθαρά πως όταν η καρδιά ανεπαρκεί ή αύξηση του τελο-διαστολικού όγκου αρχικά προκαλεί μικρότερη αύξηση του όγκου παλμού, ενώ από κάποιο σημείο και μετά προκαλεί πτώση. Το δε σημείο μετάβασης της καμπύλης μετατοπίζεται προς τα δεξιά π.χ mmhg 2. Το κλινικό συμπέρασμα είναι πως σε μια τέτοια καρδιά το μέγιστο ωφέλιμο σημείο στο οποίο μπορεί να αυξηθεί ο όγκος παλμού, με φόρτιση υγρών, είναι mmhg. 1.2 Μεταφορτίο Ως μεταφορτίο ορίζεται το σύνολο των αντιστάσεων που αντιμετωπίζει η κάθε κοιλία προκειμένου να εξωθήσει το αίμα στην περιφέρεια. Το κύριο σκέλος των αντιστάσεων αυτών είναι οι αντιστάσεις των αγγείων 2. Άλλοι παράγοντες που επηρεάζουν το μεταφορτίο είναι ο όγκος του αίματος, η διαστολική πίεση των μεγάλων αγγείων, το ιξώδες του αίματος και η ενδοτικότητα των αγγείων 5. Η αύξηση του μεταφορτίου προκαλεί πτώση του όγκου παλμού και αύξηση της κατανάλωσης οξυγόνου στην καρδιά και αντιστρόφως. Η εφαρμογή εξωτερικής πίεσης στην καρδιά (π.χ. Peep) μειώνει το μεταφορτίο γιατί η εφαρμογή εξωτερικής πίεσης κατά την διάρκεια της συστολής βοηθά την κοιλία να υπερνικήσει το εμπόδιο των αντιστάσεων 6. Το μεταφορτίο δεν μπορεί να μετρηθεί απόλυτα. Μπορεί όμως να προσδιοριστεί με αρκετή ακρίβεια με την μέτρηση των αγγειακών αντιστάσεων της πνευμονικής αρτηρίας και της διαστολικής της πίεσης στην περίπτωση της δεξιάς κοιλίας. Στην αριστερή κοιλία μετριούνται οι αντιστάσεις της συστηματικής κυκλοφορίας και η διαστολική πίεση της αορτής αντίστοιχα 7;8. 95

96 Υπολογισμός αγγειακών αντιστάσεων Οι αγγειακές αντιστάσεις είναι το αποτέλεσμα της τριβής ανάμεσα στο αίμα που ρέει και τα τοιχώματα των αγγείων. Η εξίσωση που δείχνει πως υπολογίζεται η αντίσταση ενός αγγείου ενός συγκεκριμένου μήκους είναι η παρακάτω: αγγειακές αντιστάσεις = μέση πίεση εισόδου μέση πίεση εξόδου καρδιακή παροχή Από την εξίσωση φαίνεται πως οι αγγειακές αντιστάσεις μετριούνται σε μονάδες μέτρησης mmhg/l/min (R units). Οι μονάδες μέτρησης αυτές ονομάζονται επίσης και μονάδες Wood από το όνομα του Paul Wood, ενός καρδιολόγου ο οποίος εισήγαγε την έννοια αυτή στην φυσιολογία 9. Στο μετρικό σύστημα η πίεση αντί mmhg μετριέται σε μονάδες dyn/cm -2 και η ροή αντί L/min μετριέται σε μονάδες cm -3 αντίστοιχα. Συνεπώς, οι μονάδες μέτρησης των αντιστάσεων έχουν καθιερωθεί ως dyn/sec/cm -5. Το όλο αποτέλεσμα πολλαπλασιάζεται με έναν συντελεστή 80. Έτσι το αποτέλεσμα των αγγειακών αντιστάσεων στο μετρικό σύστημα είναι σημαντικά υψηλότερο. 2 Εξειδικεύοντας περισσότερο στις αγγειακές αντιστάσεις στην συστηματική κυκλοφορία (SVR) έχουμε: dynes SVR ( sec Μέση αρτηριακή πίεση (ΜΑΠ) κεντρική φλεβική πίεση(κφπ) ) = χ80 cm 5 καρδιακή παροχή Έτσι π.χ. σε έναν ασθενή με ΜΑΠ = 90 mmhg και ΚΦΠ = 5 mmhg οι συστηματικές αντιστάσεις θα είναι 90 mmhg 5 mmhg 5L/min x 80 = 1360 dyn sec /cm 5 Οι φυσιολογικές τιμές των περιφερικών αντιστάσεων κυμαίνονται στο μετρικό σύστημα από dyn/sec/cm -5 ενώ σε R units είναι (700/80)=8,75 έως (1500/80)= 18,75. 2 Αντίστοιχα, ο υπολογισμός των αγγειακών αντιστάσεων στην πνευμονική κυκλοφορία (PVR = pulmonary venous resistance) γίνεται ως εξής: dynes PVR ( sec Μέση πίεση πνευμονικής πίεση ενσφήνωσης (PWP) ) = χ80 cm 5 καρδιακή παροχή 96

97 Η πνευμονική κυκλοφορία αποτελείται από αγγεία υψηλής ενδοτικότητας και χαμηλών αντιστάσεων. Έτσι οι φυσιολογικές τιμές των αγγειακών αντιστάσεων της πνευμονικής (PVR), είναι χαμηλότερες από αυτές της συστηματικής κυκλοφορίας (SVR) και κυμαίνονται από dyn/sec/cm -5 (120/80)= 1,5 1;2 ενώ σε R units είναι (20/80)=0,25 έως 2) Shock παθοφυσιολογία Από το 1862, ένας αμερικανός χειρουργός, ο Samuel Gross, περιέγραψε το shock ως «μια βίαιη απορρύθμιση της μηχανής της ζωής» χρόνια μετά η ουσία αυτής της φράσης παραμένει αναλλοίωτη. Το shock παρότι είναι μια κατάσταση η οποία είναι εξόχως απειλητική για την ζωή, δεν είναι ποτέ η πρωτογενής διάγνωση. Είναι η προσπάθεια του οργανισμού να διατηρήσει την λειτουργία των ζωτικών οργάνων σε μια κατάσταση απειλητική για την ζωή 12. Τα κοινά χαρακτηριστικά όλων των μορφών του shock είναι η υποάρδευση σε επίπεδο τριχοειδών (ανεπάρκεια της μικροκυκλοφορίας) η οποία προκαλεί μεταβολικές διαταραχές εντός κυττάρων οι οποίες απειλούν την λειτουργία τους Το κύτταρο στο shock Η δομή των κυττάρων και των συστημάτων του ανθρώπινου οργανισμού εξαρτώνται από την αδιάλειπτη παραγωγή ενέργειας από το κύτταρο (ATP τριφωσφορική αδενοσίνη) 13. Τα μεγάλα ποσά ενέργειας που παράγονται κατά τον αερόβιο μεταβολισμό από ένα κύτταρο καταναλώνονται για να διατηρούν, μέσω της αντλίας της μεμβράνης, την κλίση των ιόντων Νατρίου (Na + ) και Καλίου (K + )κατά μήκος της μεμβράνης του κυττάρου. Το ενδοκυττάριο Na + και K + είναι 140 και 10 meq/l ενώ το εξωκυττάριο Na + και K + είναι αντίστοιχα 140 και 4 meq/l. Η διατήρηση της συγκεκριμένης αναλογίας ιόντων, είναι σημαντική για την διατήρηση της ακεραιότητας και της λειτουργικότητας των κυττάρων Υποξαιμία και κύτταρο Όταν σε ένα κύτταρο μειωθεί η παροχή οξυγόνου, είτε λόγω υποξαιμίας είτε λόγω υπότασης τότε, η παραγωγή ενέργειας εκτρέπεται από τον αερόβιο στον αναερόβιο κύκλο του Krebs. Η παραγωγή ενέργειας υποπολλαπλασιάζεται κατά 18 φορές και από 36 μόρια ATP που παράγονται σε κάθε κύκλο στον αερόβιο μεταβολισμό, τώρα παράγονται 2 μόρια 97

98 ATP σε κάθε κύκλο 14. Η «ενεργειακή κρίση» αυτή του κυττάρου προκαλεί δυσλειτουργία της αντλίας Νατρίου Καλίου (αντλία της μεμβράνης) στα κύτταρα όλων σχεδόν των οργάνων Επίδραση στην αντλία της μεμβράνης Η έλλειψη ενέργειας στην αντλία Κ + - Να + προκαλεί απορρύθμιση της ισορροπίας ενδοεξωκυττάριων ηλεκτρολυτών και το ενδοκυττάριο Κ + αρχίζει και εκρέει από το κύτταρο ενώ το εξωκυττάριο Na + εισρέει μέσα σε αυτό. Τα κύτταρα έτσι διογκώνονται και αποκτούν ανώμαλο σχήμα (Σχεδιάγραμμα 3) 12 Σχεδιάγραμμα 3 : η μεταβολή του σχήματος του κυττάρου στο shock Επεξήγηση σχεδιαγράμματος: Normal cell: φυσιολογικό κύτταρο. Cell in shock: κύτταρο σε συνθήκες shock, Intact Na-K pump : ακέραιη αντλία Na-K, impaired Na-K pump: διαταραγμένη αντλία K-Na. 98

99 2.1.4 Επίδραση στο τριχοειδικό δίκτυο. Η διόγκωση των ενδοθηλιακών κυττάρων στο shock επιφέρει 3 επιζήμιες για την επιβίωση συνέπειες: 1. Προκαλεί μεγαλύτερη στένωση των τριχοειδών και μειώνει με τον τρόπο αυτό την παροχή οξυγονωμένου αίματος προς την περιφέρεια 2. Η μείωση της ροής του αίματος επιδεινώνει την ισχαιμία των ιστών 3. Χάνεται η ακεραιότητα του ενδοθηλίου και αυξάνει η απώλεια υγρών στο διάμεσο χώρο. Η αύξηση του υγρού στο διάμεσο χώρο προκαλεί περαιτέρω δυσκολία στην διάχυση του οξυγόνου. Το «μη αναστρέψιμο» σημείο ξεκινά όταν συμβαίνει ρήξη των λυσοσωματίων και έξοδο των ενζύμων τους, γεγονός που οδηγεί τελικά σε αυτόλυση των κυττάρων. Η αυτόλυση των κυττάρων οδηγεί σε απελευθέρωση αγγειοδραστικών μεταβολιτών και ενεργοποίηση της συστηματικής φλεγμονώδους αντίδρασης ) Σύνδρομο επαναιμάτωσης Η παρατεταμένη υποάρδευση των οργάνων προκαλεί μη αντιστρεπτή ισχαιμική βλάβη ιδιαίτερα σε αυτά τα οποία έχουν υψηλό μεταβολικό ρυθμό όπως εγκέφαλος, καρδιά, ήπαρ, νεφρά. Η βλάβη αυτή επιδεινώνεται κατά την διάρκεια της αποκατάστασης της άρδευσης των οργάνων και ονομάζεται «σύνδρομο επαναιμάτωσης». Το νιτρικό οξείδιο (NO) είναι μια φυσιολογική αγγειοδιασταλτική ουσία του οργανισμού 1. Κατά την διάρκεια της αποκατάστασης της διήθησης η οποία ακολουθεί μια περίοδο παρατεταμένης υποάρδευσης παράγονται μεγάλες ποσότητες NO από το ενδοθήλιο και τα κύτταρα της φλεγμονής 16;16;17 προκαλώντας αύξηση της αιμάτωσης των μέχρι πρότινος ισχαιμούντων οργάνων. Η διαταραχή του μεταβολισμού του κυττάρου, λόγω ισχαιμίας, οδηγεί στην παραγωγή κυτταροτοξικών ουσιών και ριζών οξυγόνου. Οι ουσίες αυτές διαταράσσουν την ακεραιότητα του κυττάρου και τις λειτουργίες της αντλίας της μεμβράνης. Έτσι η «κύκλος του θανάτου» του κυττάρου που περιγράψαμε προηγουμένως επανέρχεται «δριμύτερος»! Λόγω αυξημένης αγγειοβρίθειας και πλούσιας αιμάτωσης οι πνεύμονες είναι το πιο ευαίσθητο όργανο στο σύνδρομο επαναιμάτωσης ) Βιοχημικές και μεταβολικές διαταραχές στο shock 99

100 Οι όποιες νευροχημικές βιοχημικές και μεταβολικές διαταραχές στο shock αποσκοπούν σε ένα και μοναδικό στόχο, την προστασία των ζωτικών οργάνων, εγκεφάλου, καρδιάς, ήπατος και νεφρών 2. Οι νευροχημικές μεταβολές αφορούν κυρίως την ενεργοποίηση του συμπαθητικού συστήματος. Επίσης διεγείρεται ο πρόσθιος λοβός της υπόφυσης προκαλώντας υπερέκκριση της ACTH, TSH και GH, όπως επίσης και ο οπίσθιος λοβός. Από την διέγερση του οπίσθιου λοβού της υπόφυσης έχουμε υπερέκκριση της αντιδιουρητικής ορμόνης και ενεργοποίηση του συστήματος ρενίνης αγγειοτενσίνης-αλδοστερόνης. Η υπερέκκριση των παραπάνω ορμονών έχει ως στόχο: Να αυξήσει την καρδιακή παροχή αυξάνοντας τον ρυθμό και την συσταλτικότητα της καρδιάς Να προκαλέσει περιφερική αγγειοσύσπαση έτσι ώστε η υπάρχουσα καρδιακή παροχή να κατανεμηθεί προς τα ζωτικά όργανα Να μειώσει τις απώλειες ύδατος και άλατος για να διατηρήσει τον κυκλοφορούντα όγκο αίματος και τέλος Να αξιοποιήσει «καύσιμες ύλες» χρήσιμες για την παραγωγή ενέργειας, όπως γλυκόζη και λίπος. Εκτός από τους παραπάνω νευροχημικούς παράγοντες, στο shock ενεργοποιούνται και άλλοι βιοχημικοί παράγοντες μεσολαβητές της φλεγμονής. Ενδεικτικά αναφέρουμε τους TNF (tumor necrosis factor καχεκτίνη), ιντερλευκίνη, ιντερφερόνη, προσταγλανδίνες, θρομβοξάνη. Λευκοτριένια. Η παραγωγή αυτών των μεσολαβητών έχει ως σκοπό να μειώσει την βλάβη του κυττάρου από το shock. Η συστηματική δράση των ουσιών αυτών μπορεί να γίνει ανεκτή μόνο για μικρό χρονικό διάστημα όμως. Η παρατεταμένη δράση τους στην πραγματικότητα αρχίζει να καταστρέφει τα όργανα τα οποία υποτίθεται πως θα προστάτευε 12! Χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι η περίπτωση ενός ασθενούς με shock ο οποίος δεν έχει αναταχθεί αιμοδυναμικά επαρκώς. Εδώ η παρατεταμένη ενεργοποίηση του συμπαθητικού και η παρατεταμένη περιφερική αγγειοσύσπαση θα προκαλέσει τον σύνδρομο ανεπάρκειας πολλών οργάνων, που θα οδηγήσει σε ένα «αργό θάνατο» τις επόμενες εβδομάδες. 100

101 3) Μέθοδοι μέτρησης και παρακολούθησης της αποτελεσματικότητας του κυκλοφορικού συστήματος Αιματηρές μέθοδοι 3.1 Μέθοδος Fick (Κατανάλωσης οξυγόνου) Είναι η πρώτη μέθοδος η οποία περιγράφηκε από τον Γερμανό φυσιολόγο Adolph Fick το 1870 και βασίζεται στην αρχή πως : η ουσία που προσλαμβάνεται ή απεκκρίνεται από ένα όργανο ισούται με το γινόμενο της παροχής του αίματος που περνά από το συγκεκριμένο όργανο επί την αρτηριοφλεβική διαφορά της ουσίας αυτής 55. Προσαρμόζοντας την εξίσωση αυτή σε όλο τον οργανισμό και χρησιμοποιώντας ως ουσία το καταναλισκόμενο οξυγόνο η εξίσωση υπολογισμού της καρδιακής παροχής υπολογίζεται ως εξής: CO = κατανάλωση οξυγόνου (ml/min) αρτηριοφελβική διαφορά ( ml dl αίματος) Εξίσωση 3 : CO = καρδιακή παροχή 101

102 Η κατανάλωση οξυγόνου σε κατάσταση ηρεμίας είναι ml/min και υπολογίζεται αναλύοντας την διαφορά εισπνεόμενου και εκπνεόμενου οξυγόνου σε διάστημα 3 λεπτών από ειδικά monitors (MGM II, Utah Medical, Midvale) 56;57. Έχει αναπτυχθεί επίσης και μια τροποποιημένη μέθοδος Fick 58 για «συνεχή», κάθε 20 λεπτά μέτρηση της καρδιακής παροχής όπου εκτός από τα μεταβολικά monitors χρησιμοποιούνται παλμικό οξύμετρο και καθετήρας πνευμονικής αρτηρίας με δυνατότητα οξυμετρίας, για τον προσδιορισμό του κορεσμού του μικτού φλεβικού αίματος και τελικά της αρτηριοφλεβικής διαφοράς. Οι μετρήσεις της μεθόδου του Fick σε σχέση με την μέθοδο της αιμοαραίωσης είναι της τάξης του 87% 58. Όρια λάθους 6-10% 50;59. Παρότι η μέθοδος του Fick θεωρείται σαν «μέθοδος αναφοράς» υπάρχουν διάφορα προβλήματα τεχνικής φύσεως: Ο ασθενής πρέπει να βρίσκεται σε κατάσταση ηρεμίας Όταν υπάρχουν ενδοκαρδιακά ή ενδοπνευμονικά shunts οι μετρήσεις είναι αναξιόπιστες. Πρόκειται μόνο για μια στιγμιαία μέτρηση στην πραγματικότητα Πρόκειται για μια χρονοβόρα, ακριβή μέθοδο που χρειάζεται πολύ και εξειδικευμένο προσωπικό 58 Θεωρείται πιο αξιόπιστη στις χαμηλές μετρήσεις. 3.2 Μέθοδος αραίωσης σκιαγραφικού (dye-dilution) Στην μέθοδο αυτή εγχύεται μια ποσότητα μη τοξικού σκιαγραφικού (green indocyanine μπλε του μεθυλενίου) στην δεξιά κυκλοφορία, συνήθως την πνευμονική αρτηρία. Από μια αρτηρία συλλέγονται συνεχόμενα δείγματα στα οποία μετριέται η συγκέντρωση του σκιαγραφικού. Από τις μετρήσεις αυτές, διάρκεια του χρόνου, δημιουργείται μια καμπύλη dye-dilution (Σχεδιάγραμμα 4)

103 Σχεδιάγραμμα 4 : Dye-Dilution καμπύλη Η καρδιακή παροχή υπολογίζεται από τον λόγο της ποσότητας του σκιαγραφικού που εγχύεται προς την επιφάνεια κάτω από την καμπύλη 12. Υπάρχουν και εδώ διάφοροι τεχνικοί περιορισμοί που μειώνουν την αξιοπιστία της μεθόδου. Ο ασθενής πρέπει να είναι σταθερός αιμοδυναμικά για 40 περίπου δευτερόλεπτα Η indocyanine είναι ουσία αρκετά ασταθής και φωτοευαίσθητη Απαραίτητη προϋπόθεση για την αξιοπιστία των μετρήσεων είναι η ανατομική ακεραιότητα των κοιλιών και επομένως σε περίπτωση ενδοκαρδιακού shunt οι μετρήσεις είναι αναξιόπιστες Όπως και η μέθοδος του Fick, είναι χρονοβόρα, πολύπλοκη απαιτεί ακριβό εξοπλισμό και μας παρέχει πληροφορίες για μια στιγμιαία μέτρηση της καρδιακής παροχής. Άρα είναι μέθοδος ακατάλληλη για καθημερινή παρακλίνια και συνεχή μέτρηση της καρδιακής παροχής. Σε αντίθεση με την μέθοδο του Fick είναι πιο αξιόπιστη στις μετρήσεις υψηλών τιμών καρδιακής παροχής. Ποσοστό σφάλματος 5-10% Μέθοδος θερμοαιμοαραίωσης Θεωρείται η σύγχρονη μέθοδος αναφοράς. Περιγράφηκε για πρώτη φορά από τον Fegler το όμως παρέμεινε καιρό στην αφάνεια μέχρι το 1971 που οι Ganz et al, περιέγραψαν τον πνευμονικό αρτηριακό καθετήρα

104 Η αρχή μέτρησης της καρδιακής παροχής είναι ίδια με την αραίωση με σκιαγραφικό, μόνο που αντί για σκιαγραφικό χρησιμοποιείται υγρό με θερμοκρασία χαμηλότερη από του σώματος. Η τεχνική της μεθόδου είναι η εξής: Εγχύεται από τον εγγύς αυλό του πνευμονικού αρτηριακού καθετήρα στον δεξιό κόλπο με σταθερή γρήγορη έγχυση συγκεκριμένη ποσότητα κρύου ορού. Ο ορός αυτός μεταφέρεται στην δεξιά κοιλία και τελικά στην πνευμονική αρτηρία όπου ανιχνεύεται από έναν θερμίστορα, στο άκρο του πνευμονικού αρτηριακού καθετήρα, ως πτώση της θερμοκρασίας του αίματος. Η απεικόνιση της πτώσης της θερμοκρασίας στην μονάδα του χρόνου φαίνεται στο παρακάτω ( Σχεδιάγραμμα 5 63 ) Σχεδιάγραμμα 5: Καμπύλη CO θερμοαραίωσης Επεξήγηση διαγράμματος: Decreasing temperature: πτώση θερμοκρασίας, Curve onset: έναρξη καμπύλης, Downslope: καθοδική κλίση, extrapolated area: παράταση καμπύλης Η πτώση αυτή της θερμοκρασίας είναι αντιστρόφως ανάλογη με την καρδιακή παροχή του ασθενούς, κάτι που απεικονίζεται στο Σχεδιάγραμμα

105 Σχεδιάγραμμα 6: μεταβολές της καμπύλης θερμοαραίωσης ανάλογα με την καρδιακή παροχή. Επεξήγηση διαγράμματος: Normal curve: φυσιολογική καμπύλη, Variation in normal curve: παραλλαγή φυσιολογικής καμπύλης, Normal high cardiac output: Φυσιολογικά υψηλή καρδιακή παροχή, Normal low cardiac output: φυσιολογικά χαμηλή καρδιακή παροχή Λόγω όμως της δυσκολίας χρησιμοποίησης παγωμένου ορού αναπτύχθηκε μια παραλλαγή της μεθόδου στην οποία ο ορός που εγχύεται δεν είναι παγωμένος αλλά είναι σε θερμοκρασία περιβάλλοντος. Μελέτες έχουν δείξει πως σε ασθενείς με φυσιολογική θερμοκρασία δεν υπάρχει στατιστικά σημαντική διαφορά. Σε υποθερμικούς ασθενείς όμως συνιστάται η χρήση παγωμένου ορού 64 Όμως και σε αυτή τη μέθοδο η αδυναμία συνεχούς μέτρησης της καρδιακής παροχής υπάρχει. Πλήθος μελετών δε, έχει δείξει πως η χρησιμοποίηση στατικών μεθόδων 65;66 (CVP, PWP κλπ) έχει χειρότερα αποτελέσματα ως προγνωστικός παράγοντας για την καλή ή όχι ενυδάτωση ενός ασθενούς Γι αυτό αναπτύχθηκε ένας καινούργιος καθετήρας (CCOmbo V pulmonary artery catheter), διαμέτρου 7,5-8 French, στον οποίο τοποθετήθηκε ένα μεταλλικό σπείραμα μήκους 10cm, και ισχύος 7,5w και το οποίο αντίθετα θερμαίνει το αίμα 2. (Σχεδιάγραμμα 7) 105

106 Σχεδιάγραμμα 7: CCOmbo V pulmonary artery catheter (2) Επεξήγηση διαγράμματος: 3.4 Μέτρηση SvO2 ( κορεσμός μικτού φλεβικού αίματος) Ιστορικά η επίδραση του κορεσμού του αίματος στην πρόγνωση του ασθενούς, ξεκινά για μια ακόμη φορά από τον Ιπποκράτη ο οποίος διατύπωσε την άποψη πως : «οι σκούρες φλέβες είναι σημείο κακής πρόγνωσης 70». Με την προσθήκη στον προηγούμενο καθετήρα (CCOmbo V pulmonary artery catheter) μιας διπλής οπτικής ίνας (Σχεδιάγραμμα 8) ο καθετήρας αποκτά την δυνατότητα να μετρά συνεχόμενα τον κορεσμό του μικτού φλεβικού αίματος στην πνευμονική αρτηρία 70;

107 Σχεδιάγραμμα 8 Επεξήγηση διαγράμματος: Fiber-optic catheter: ινοπτικός καθετήρας, To oximetry instrument: προς συσκευή οξυμετρίας, Cardiac output computer connector: συνδετικό υπολογιστή καρδιακής παροχής, optical module: οπτικός μορφομετατροπέας, proximal (CVP), lumen: εγγύς αυλός (ΚΦΠ), distal (PA) lumen: άπω αυλός (ΠΑ : πνευμονικής αρτηρίας), Balloon inflation lumen: αυλός μπαλονιού, CVP injection port: πύλη εξόδου αυλού ΚΦΠ, Thermistor: αισθητήρας θερμοκρασίας, Receiving fiber optic: οπτική ίνα υποδοχής, Transmitting fiber optic: οπτική ίνα εκπομπής, Sampling and pressure monitoring lumen: αυλός παρακολούθησης της πίεσης και λήψης δειγμάτων. Η τεχνολογία που χρησιμοποιείται για την μέτρηση του SvO 2 είναι της ανακλώμενης φασματομετρίας. Η μία οπτική ίνα εκπέμπει φως το οποίο προσπίπτει στα ερυθρά αιμοσφαίρια. Το ποσοστό του φωτός που ανακλάται εξαρτάται από το ποσοστό της οξυγονωμένης αιμοσφαιρίνης και προσλαμβάνεται από την δεύτερη οπτική ίνα που λειτουργεί ως δέκτης. Το εισερχόμενο σήμα οδηγείται στον υπολογιστή του SvO 2 και απεικονίζεται στην οθόνη του ως ένας αριθμός. Ο υπολογιστής απεικονίζει κάθε δευτερόλεπτο τον μέσο όρο των τιμών των προηγούμενων 5 δευτερολέπτων 72 (Σχεδιάγραμμα 9) 107

108 Σχεδιάγραμμα 9: μηχανισμός μέτρησης SvO2 Επεξήγηση διαγράμματος: Pulmonary artery catheter with fiberoptic transmission of light: πνευμονικός αρτηριακός καθετήρας με οπτική ίνα, light source: πηγή εκπεμπόμενου φωτός, photodetector: αισθητήρας ανακλώμενου φωτός. Ο καθετήρας αυτός αναπτύχθηκε το 1981 από την Oxymetrix (Abott). Ο κορεσμός του μικτού φλεβικού αίματος έχει φυσιολογικές τιμές από 65-75% περίπου και αποτελεί το άθροισμα των κορεσμών του φλεβικού αίματος των επιμέρους οργάνων. Είναι ενδιαφέρον πως οι τιμές του κορεσμού του φλεβικού αίματος κάθε οργάνου διαφέρουν πολύ μεταξύ τους γιατί ο μεταβολικός ρυθμός κάθε οργάνου διαφέρει πολύ. Το φλεβικό αίμα των νεφρών έχει κορεσμό 90%, της καρδιάς 30%, του ήπατος 65% 70; Νεότερες μέθοδοι εκτίμησης της καρδιακής παροχής (Vigileo) Μια μελέτη των Lopes, MR et al το έδειξε πως η διεγχειρητική ρύθμιση των υγρών με βάση την διαφορά συστολικής διαστολικής αρτηριακής πίεσης (πίεση σφυγμού pulse pressure) κατά την διάρκεια του αναπνευστικού κύκλου, βοηθά στην διεγχειρητική μείωση της θνητότητας. Η καταγραφή όμως της πίεσης σφυγμού και η κλινική της ερμηνεία δεν είναι μια διαδικασία ρουτίνας Το κενό αυτό έρχεται να καλύψει μια καινούργια συσκευή, η Flow track Vigileo) η οποία έχει την δυνατότητα της συνεχούς μέτρησης της καρδιακής παροχής και της καταγραφής της μεταβολής του όγκου παλμού κατά την διάρκεια του αναπνευστικού κύκλου (stroke volume variation SVV) 77. Σχεδιάγραμμα

109 Σχεδιάγραμμα 10: μεταβολή της πίεσης σφυγμού στον αναπνευστικό κύκλο. Επεξήγηση διαγράμματος: Airway pressure: πίεση αεραγωγών, Expiration Controlled Ventilation: Ελεγχόμενος αερισμός εκπνοή, Inspiration Controlled Ventilation: Ελεγχόμενος αερισμός εισπνοή. Ο υπολογισμός της καρδιακής παροχής γίνεται με ανάλυση της κυματομορφής της αρτηριακής πίεσης. Η αξιοπιστία της μεθόδου στον υπολογισμό της καρδιακής παροχής σε σχέση με την μέθοδο της αιμοαραίωσης φαίνεται, από τα μέχρι τώρα αποτελέσματα 79-81, να είναι αρκετά καλή. Στην μελέτη των Cannesson, M et al (2007) το εύρος των μετρήσεων της καρδιακής παροχής με πνευμονικό αρτηριακό καθετήρα (CO PAC) ήταν 2-8,2 L/min, όταν οι αντίστοιχες μετρήσεις της καρδιακής παροχής με το Flow-track Vigileo (CO FT) ήταν από 1,9-7,6 L/min. Η δε συσχέτιση των τιμών ήταν στατιστικά σημαντική (r=0,662 και P<0,001) Ο υπολογισμός της SVV είναι μια χρήσιμη παράμετρος για την αξιολόγηση της σωστής ενυδάτωσης του ασθενούς. Τιμές μικρότερες του 13% θεωρούνται αποδεκτές. Π, χ ένας ασθενής με C.O = 3,4 L/min και σημαντικά υψηλή SVV (19%), που θεωρείται σημείο ένδειας όγκου, αν υποστηριχθεί με υγρά μπορεί να βελτιώσει την καρδιακή του παροχή σε CO = 4,5 L/min και την SVV = 6% 78. (Σχεδιάγραμμα ) 109

110 Σχεδιάγραμμα 11: Μεταβολή της SVV μετά από χορήγηση υγρών Επεξήγηση διαγράμματος: PRBC & NaCL given when SVV 19% and CO 3,4 lt/min: όταν η μεταβολή της πίεσης σφυγμού (SVV) ήταν 19% και η καρδιακή παροχή (CO) ήταν 3,4 lt/min δόθηκαν συμπυκνωμένα ερυθρά (PRBC) και NaCL. SVV 6% & CO 4,5 lt/min after infusion is complete: μετά την ολοκλήρωση της χορήγησης η SVV ήταν 6% και η CO 4,5 lt/min Μη αιματηρές μέθοδοι 3.6 Ντόπλερ Στην μέθοδο αυτή μετρούμε την καρδιακή παροχή μετρώντας τον όγκο παλμού (SV) με την βοήθεια του Doppler. Η αρχική τεχνική μέτρησης της καρδιακής παροχής ήταν ή εξής: Τοποθετούμε την κεφαλή του Doppler, η οποία εκπέμπει κύμα συχνότητας 2 MHz, στην σφαγή του στέρνου και στοχεύουμε προς το αορτικό τόξο. Από το ανακλώμενο πάνω στα ερυθρά αιμοσφαίρια κύμα εξάγουμε τα αποτελέσματα. Μετρώντας την ταχύτητα ροής της αορτής και απεικονίζοντας την στον χρόνο, λαμβάνουμε μια τριγωνική καμπύλη η κορυφή της οποίας αντιστοιχεί στην ταχύτητα ροής του αίματος στην αορτή. Το πεδίο κάτω από την καμπύλη,αν στην συνέχεια μετρηθεί με υπέρηχο και η διάμετρος της αορτής, αντιστοιχεί στον όγκο παλμού. 82;83 (Σχεδιάγραμμα ) 110

111 Σχεδιάγραμμα 12: υπολογισμός του όγκου παλμού με την μέθοδο Doppler. Επεξήγηση διαγράμματος: Aortic blood velocity : ταχύτητα αίματος στην αορτική, Flow time : Καμπύλη ροής-χρόνου, Flow time curve-triangulation: τριγωνοποίηση καμπύλης ροής-χρόν blood velocity: μέγιστη τιμή ταχύτητας στην αορτική, Systolic velocity integral: περιεχό ταχύτητας κατά την συστολή. Με τον πολλαπλασιασμό του όγκου παλμού με την καρδιακή συχνότητα βρίσκουμε την καρδιακή παροχή Η μέθοδος αυτή είναι αρκετά χρονοβόρα και υποκειμενική 49 Μια πιο εμπορική και πιο «φιλική μέθοδος» είναι η διαοισοφάγειος υπερηχοκαρδιογραφία ή ΤΟΕ (transesophageal echocardiography) 84 Εδώ ένας καθετήρας ο οποίος φέρει ενσωματωμένη μια κεφαλή Doppler υπερήχων εισέρχεται στον οισοφάγο και μέσω αυτού πραγματοποιεί τις παραπάνω μετρήσεις Η μέθοδος αυτή, αν και φαντάζει ελκυστική, έχει αρκετά προβλήματα αξιοπιστίας 85. Η σύγκριση των τιμών που δίδει με την μέθοδο της θερμοαραίωσης δεν είναι πάντοτε συγκρίσιμη 85;86 Στα μειονεκτήματα της συγκαταλέγονται το ότι χρειάζεται στην πραγματικότητα αρκετά έμπειρο χειριστή 87, το αναλώσιμο υλικό είναι ακριβό και χρειάζεται συνεχώς επανατοποθέτηση του καθετήρα, γιατί παρεκτοπίζεται εύκολα, προκειμένου να μετρά κανείς «συνεχώς» την καρδιακή παροχή

112 3.7 Διαθωρακική ηλεκτρική αντίσταση και καρδιογραφία Στην μέθοδο αυτή τοποθετούνται 4 probes και 4 δέκτες στον τράχηλο και στη βάση του θώρακα (Σχεδιάγραμμα 13) 88 Σχεδιάγραμμα 13: τοποθέτηση ηλεκτροδίων στην διαθωρακική ηλεκτρική ηλεκτροκαρδιογραφία 88 Από τα ηλεκτρόδια αυτά εκπέμπεται ηλεκτρικό ρεύμα χαμηλής τάσης, το οποίο δεν γίνεται αντιληπτό από τον ασθενή, και οι αντίστοιχοι δέκτες λαμβάνουν ηλεκτρικό σήμα το οποίο εξαρτάται από την «αντίσταση» του θωρακικού κλωβού. Η αντίσταση αυτή όμως μεταβάλλεται ανάλογα με τον όγκο του αίματος που κάθε φορά βρίσκεται μέσα στον θωρακική αορτή και η οποία δρα σαν ηλεκτρικός αγωγός. Κατά την διάρκεια της συστολής της καρδιάς ο όγκος του αίματος στην αορτή αυξάνεται και η αντίσταση αυτή ελαττώνεται ενώ κατά την διάρκεια της διαστολής γίνεται το αντίθετο 89;90 (διάγραμμα 14) 91 Σχεδιάγραμμα 14: μεταβολή της βιοαντίσασης του θώρακα κατά την διάρκεια του καρδιακού κύκλου

113 Με βάση διάφορους αλγορίθμους μπορεί να μετρηθεί τελικά η καρδιακή παροχή. Η μέθοδος αυτή είναι ελάχιστα επεμβατική και προσφέρει πραγματικά την δυνατότητα συνεχούς μέτρησης της καρδιακής παροχής 89 Μειονεκτήματα της μεθόδου είναι πως ενώ στους υγιείς ασθενείς παράγει πολύ αξιόπιστα αποτελέσματα, στους βαρέως πάσχοντες και ιδιαίτερα σε αυτούς που έχουν αρρυθμίες δεν έχει την ίδια αξιοπιστία 92;93 4. Άμεσες μέθοδοι μέτρησης CBF 4.1 (Χεnon 133) Η μέθοδος βασίζεται στην χορήγηση ραδιοϊσοτόπου Xenon 133 και στην άμεση καταγραφή της συγκέντρωσης του τόσο κατά την πρόσληψη όσο και κατά την αποβολή, από εξωτερικούς ανιχνευτές που είναι τοποθετημένοι γύρω από το κρανίο. Συγκεκριμένα χρησιμοποιείται ένα κράνος από plexiglas με 16 ανιχνευτές. Ανάλογα με την οδό χορήγησης του δείκτη έχουμε την ενδοαρτηριακή μέθοδο και την μη επεμβατική μέθοδο {Warach, Gur, 1987 } Α) Ενδοαρτηριακή μέθοδος Πραγματοποιείται bolus έγχυση του Xenon 133 από την έσω καρωτίδα αρτηρία Λόγω του επεμβατικού της μεθόδου έχει σχεδόν εγκαταλειφθεί και αντικατασταθεί από μη επεμβατικές μεθόδους Β) Μη επεμβατικές μέθοδοι Η χορήγηση του Xenon 133 μπορεί να γίνει είτε ενδοφλέβια {Cushman, Austin, 1972 }, είτε εισπνεόμενα {Obrist, 1975 }. Το μειονέκτημα σε σχέση με την ενδοαρτηριακή μέθοδο είναι πως έχουμε μεγάλη διάχυση του ραδιοϊσοτόπου εξωκρανιακά κάτι που αφενός χρειάζεται διόρθωση, αφετέρου μειώνει το ακριβές των μετρήσεων. Κατά την εισπνεόμενη μέθοδο γίνεται εισπνοή αερίου με γνωστή συγκέντρωση Xenon 133, συνήθως 30% περίπου, για ένα λεπτό. Σε αυτούς που ακολουθούν την ενδοφλέβια μέθοδο αμέσως μετά την χορήγηση διακόπτεται ο αερισμός για 20 δευτερόλεπτα έτσι ώστε να αποφευχθεί η αποβολή μεγάλου μέρους του ραδιοϊσοτόπου κατά την διάρκεια της πρώτης κυκλοφορίας του από την πνευμονική κυκλοφορία. Αμέσως μετά καταγράφονται μετρήσεις για 15 λεπτά. 113

114 Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου είναι : Δίνει ποσοτικές μετρήσεις Επαναλαμβανόμενες μετρήσεις Είναι παρακλίνια εξέταση Είναι φθηνή Τα μειονεκτήματα της μεθόδου είναι 3 : Αδυναμία ανίχνευσης μικρών περιοχών με χαμηλή CBF λόγω του μικρού αριθμού των ανιχνευτών Κακή διακριτική ικανότητα στις εν τω βάθει βλάβες 4.2 CT τεχνική σταθερή μέθοδος Η χαμηλή ανάλυση και τεχνικοί περιορισμοί της κλασσικής μεθόδου μέτρησης CBF με Xenon-133 αποτέλεσαν την αιτία για την ανάπτυξη πιο αποτελεσματικών μεθόδων. Η παρατήρηση ότι το Xenon-133 έχει την ίδια σχεδόν ραδιοπυκνότητα με το ιώδιο αποτέλεσε το έναυσμα για την ανάπτυξη της μεθόδου Αρχικά λαμβάνεται μια τυπική ακολουθία τομών, χωρίς σκιαγραφικό, για αναφορά και στην συνέχεια χορηγείται το Xenon 133. Μετά την χορήγηση του Xenon-133 λαμβάνεται μια αλληλουχία τομών με CT και οι λαμβανόμενες πληροφορίες, απεικονίζονται με την βοήθεια ειδικού λογισμικού. Η μέτρηση της CBF γίνεται με την λήψη τομών κατά την διάρκεια της αρτηριακής φάσης ( εικόνα 1). Εικόνα 1: απεικόνιση CBF με CT Xenon-133 Εικόνα 1 : Η διαβάθμιση του χρώματος αντιστοιχεί σε διαφορετική τιμή CBF. Το κόκκινο χρώμα αντιστοιχεί σε τιμές ml/100g/min και αντιστοιχεί στην φαιά ουσία. Η λευκή ουσία απεικονίζεται ως μπλε και αντιστοιχεί σε τιμές 20ml/100g/min {Taber, 1999 } 114

115 Η διάρκεια μιας εξέτασης CT Xenon 133 είναι 15 min επιπλέον της απλής CT εγκεφάλου. Το πλεονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι η ποσοτική μέτρηση της CBF όχι μόνο στην επιφάνεια αλλά και σε εν τω βάθει περιοχές. Δεν υπάρχει «θόρυβος» από την εξωκρανιακή λήψη του Xenon-133. Η πραγματοποίηση της εξέτασης δεν είναι ιδιαίτερα χρονοβόρα και μπορεί κάλλιστα να συνδυαστεί με την διενέργεια μιας CT εγκεφάλου για την παρακολούθηση της ΚΕΚ 4.3 CT τεχνική δυναμική μέθοδος Με την εξέταση αυτή είναι επίσης δυνατή και η μέτρηση του όγκου αίματος του εγκεφάλου (CBV = Cerebral blood volume). Στην μέτρηση αυτή, μετά την ολοκλήρωση της μέτρησης της CBF με Xenon 133, χορηγούνται 50 ml ιωδιούχου σκιαγραφικού σε bolus έγχυση σε χρόνο 5 sec. Με αυτήν την έγχυση υπολογίζεται ο ΜΤΤ (mean transit time = μέσος χρόνος διέλευσης από την αρτηριακή στην φλεβική κυκλοφορία) του ιωδιούχου σκιαγραφικού. Ο CBV προκύπτει από τον πολλαπλασιασμό της εγκεφαλικής αιματικής ροής (CBF) με τον μέσο χρόνο διέλευσης του σκιαγραφικού (MTT = mean transit time) 4 Εξίσωση 6: Σχέση CBV, CBF, MTT CBV = CBF x MTT Εξίσωση 4: CBV = όγκος αίματος στον εγκέφαλο, MTT = μέσος χρόνος διέλευσης σκιαγραφικού Η κλινική σημασία της μέτρησης της ΜΤΤ είναι η ανίχνευση της ύπαρξης ισχαιμίας ή όχι στον εγκέφαλο. Η ύπαρξη μεγάλου χρόνου διέλευσης σκιαγραφικού είναι ενδεικτικό ισχαιμικής βλάβης θρομβωτικού τύπου. 4.4 Άλλες άμεσες μέθοδοι μέτρησης CBF Τεχνική θερμικής διάχυσης Η τεχνική της θερμικής διάχυσης βασίζεται στην αρχή της θερμικής αγωγιμότητας του εγκεφαλικού ιστού. Στην τεχνική αυτή χρησιμοποιούμε έναν καθετήρα με δύο χρυσούς ωοειδείς ακροδέκτες (εικόνα 2) από του ο οποίους ο ένας θερμαίνεται και ο άλλος λειτουργεί ως δέκτης. Ο καθετήρας τοποθετείται μέσω μιας λεπτής τομής στην σκληρά μήνιγγα στην επιφάνεια του φλοιού στην οποία θέλουμε να μετρήσουμε την εγκεφαλική αιματική ροή (CBF). Οπότε εφόσον μιλάμε για μέτρηση εγκεφαλικής αιματικής ροής σε τμήμα του εγκεφαλικού 115

116 φλοιού, τότε αναφερόμαστε σε «περιοχική εγκεφαλική αιματική ροή του φλοιού» (Cortical CBF ή CoBF) εικόνα 2: ακροδέκτες μέτρησης CoBF Εικόνα 2 : ακροδέκτες μέτρησης CoBF. Ο μεγάλος ακροδέκτης θερμαίνεται, ο μικρός λειτουργεί ως δέκτης Ό καθετήρας μετρά την διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των δύο ακροδεκτών και την βοήθεια ενός μικροϋπολογιστή την μετατρέπει σε εγκεφαλική αιματική ροή (ml/100g/min). Καλό είναι ο καθετήρας να μην τοποθετείται πάνω σε μεγάλα αγγεία. Το σημαντικό πλεονέκτημα της μεθόδου είναι πως επιτρέπει την συνεχή μέτρηση της περιοχικής αιματικής ροής του φλοιού (CoBF). Έτσι επιτρέπει την διάκριση της ισχαιμίας του φλοιού από την υπεραιμία. Μπορεί πλέον κανείς να προκαλέσει υπεραερισμό για την διόρθωση της αυξημένης ενδοκράνιας πίεσης, χωρίς τον κίνδυνο να προκαλέσει ισχαιμία, εφόσον πλέον μετρά την εγκεφαλική αιματική ροή. Χρησιμοποιώντας την εξίσωση των Kety & Schmidt μπορεί να γίνει αδρή αναγωγή της περιοχικής αιματικής εγκεφαλικής ροής στην ολική εγκεφαλική αιματική ροή 21. Αν και δεν η μέθοδος δεν μετρά πραγματικά την σφαιρική εγκεφαλική αιματική ροή, η συνεχής και σε πραγματικό χρόνο μέτρηση, έστω και της περιοχικής εγκεφαλικής αιματικής ροής του φλοιού (CoBF), προσφέρει πολύτιμες πληροφορίες στην κλινική πρακτική Λέιζερ Ντόπλερ ροομετρία Η ροομετρία Λέιζερ-Ντόπλερ είναι μια καινούργια μέθοδος μέτρησης της αιματικής ροής σε επίπεδο μικροκυκλοφορίας και βασίζεται στο παρακάτω φαινόμενο. Όταν μια μονοχρωματική (σταθερής συχνότητας) δέσμη λέιζερ κατευθύνεται προς ένα σταθερό αντικείμενο και στην συνέχεια ανακλάται διατηρεί την αρχική της συχνότητα. 116

117 Όταν όμως ανακλάται από ένα κινούμενο αντικείμενο, η ανακλώμενη ακτίνα υφίσταται μια μεταβολή-μετατόπιση της συχνότητας και του χρώματος της (εικόνα 3) 13. Εικόνα 3: φαινόμενο μετατόπισης της συχνότητας Λέιζερ Εικόνα 2: Light Source = πηγή φωτός, photodetector =αισθητήρας φωτός Η δέσμη λέιζερ η οποία χρησιμοποιείται είναι μήκους κύματος nm. Τοποθετείται χειρουργικά στο κρανίο και μπορεί να συνδυαστεί και με άλλες συσκευές monitoring του ΚΝΣ. Οι απόλυτες τιμές μέτρησης της CBF που προκύπτουν από αυτήν την μέθοδο είναι λιγότερο αξιόπιστες σε σχέση με τις μεταβολές των τιμών της CBF, που θεωρούνται πολύ πιο αξιόπιστες 5 Άμεσες μέθοδοι μέτρησης μεταβολισμού του εγκεφάλου 5.1 Μικροδιάλυση Ο βαθμός της βλάβης που υφίσταται ο εγκέφαλος κατά την κρανιοεγκεφαλική κάκωση δεν φαίνεται μόνο από το μέγεθος της αρχικής βλάβης αλλά και από την έκταση της δευτεροπαθούς βλάβης του εγκεφάλου η οποία είναι συνέπεια και άλλων παραγόντων όπως η περιτραυματική υπόταση και υποξαιμία του εγκεφάλου. Η έκταση των δευτεροπαθών αυτών βλαβών του εγκεφάλου μπορεί να εκτιμηθεί από την καταγραφή των μεταβολικών διαταραχών του εγκεφάλου 14 Η μικροδιάλυση του εγκεφάλου είναι μια τεχνική η οποία επιτρέπει, μέσω της τοποθέτησης ενός ειδικού καθετήρα στον εγκέφαλο, να ανιχνευθούν μεταβολικές διαταραχές στον εγκέφαλο ως προς τον μεταβολισμό της γλυκόζης, την παραγωγή 117

118 γαλακτικού και πυροσταφυλικού οξέος. Επίσης καταγράφονται «τοξικοί» νευροδιαβιβαστές (παράγοντες που εκλύονται από τα εγκεφαλικά κύτταρα κατά την ισχαιμία) όπως γλουταμινικό και ασπαρτικό οξύ (NAA), καθώς και γλυκερόλη, κάλιο. 5 O λόγος πυροσταφυλικού προς γαλακτικού οξέος είναι μια παράμετρος η αύξηση της οποία αντανακλά την αύξηση του αναερόβιου μεταβολισμού και συνδέεται με επιδείνωση της ΚΕΚ και με κακή έκβαση της 6. Εικόνα 4 Εικόνα 4: LP ratio = λόγος γαλακτικού προς πυροσταφυλικό. Στο διάγραμμα απεικονίζεται η μεταβολή του LP ratio σε μια περίοδο χαμηλής CPP και σε μια περίοδο υψηλής CPP, σε έναν παθολογικό (Α), και έναν φυσιολογικό (Β), εγκέφαλο 6. Βλέπουμε πως σε έναν παθολογικό εγκέφαλο, η ύπαρξη υψηλής πίεσης διήθησης του εγκεφάλου (CPP) είναι απαραίτητη για την καλή οξυγόνωση του εγκεφάλου και την αποφυγή ανάπτυξης αναερόβιου μεταβολισμού. 5.2 Τομογραφία εκπομπής ποζιτρονίων (PET) Η τομογραφία εκπομπής ποζιτρονίων (positron emission tomography - PET) αποτελεί μια μέθοδο η οποία απεικονίζει μεταβολικές λειτουργίες του ανθρωπίνου σώματος ακόμα και σε τρισδιάστατη εικόνα. Στην μέθοδο αυτή ανιχνεύονται ακτίνες γ οι οποίες εκλύονται από ένα ραδιοϊσότοπο το οποίο εκπέμπει ποζιτρόνια και το οποίο εγχύεται ενδοφλεβίως στον ασθενή. Στον εγκέφαλο το ισότοπο που χρησιμοποιείται είναι το Ο 15. Το ραδιοϊσότοπο αυτό έχει πολύ μικρό χρόνο ημισείας ζωής, μόλις 2 λεπτά, Γι αυτό και μετά την παραγωγή του από το κύκλοτρο πρέπει να εγχύεται κατευθείαν στον ασθενή. μετρά με ιδιαίτερη αξιοπιστία την CBF, την κατανάλωση του Ο 2 (CMRO 2), και το κλάσμα εξαγωγής του οξυγόνου (Oxygen 118

119 extraction ratio) με ιδιαίτερη αξιοπιστία και διακριτική ικανότητα τόσο σφαιρικά όσο και περιοχικά 4. Το γεγονός πως το ραδιοϊσότοπο πρέπει να εγχύεται κατευθείαν από το κύκλοτρο, μειώνει την διαθεσιμότητα της μεθόδου και αυξάνει το κόστος. Εικόνα 5: απεικόνιση CBF σε PET. Το κόκκινο χρώμα αντιστοιχεί σε τιμές ml/100g/min και αντιστοιχεί στην φαιά ουσία. Η λευκή ουσία απεικονίζεται ως μπλε και αντιστοιχεί σε τιμές 20ml/100g/min 5.3 Μέτρηση μερικής τάσης οξυγόνου στον εγκέφαλο (pbo2) Στην μέθοδο αυτή τοποθετούμε έναν καθετήρα που φέρει ένα ηλεκτρόδιο clark και το οποίο μπορεί να μετρά περιοχικά την μερική τάση του οξυγόνου in vivo (pbo 2). Το όριο για την ανάπτυξη εγκεφαλικής ισχαιμίας είναι pbo 2 = 10 mmhg 7 Χρειάζεται προσοχή στην τοποθέτηση του καθετήρα, ο οποίος, σε περιπτώσεις που έχουμε μια περιοχική βλάβη μεγάλης έκτασης η οποία χρήζει παρακολούθησης, θα πρέπει να τοποθετείται κοντά στην βλάβη αλλά όχι μέσα σε αυτήν. Αν τοποθετηθεί μακριά από την βλάβη ή μέσα σε αυτήν θα δώσει πολύ λανθασμένα αποτελέσματα 8;9 Η μέτρηση της μερικής τάσης του οξυγόνου του εγκεφαλικού ιστού (pbo 2) θεωρείται πως αποτελεί την πιο πολλά υποσχόμενη μέθοδο πρόβλεψης της έκβασης μιας βαριάς ΚΕΚ ενώ συμβάλλει σημαντικά στην μείωση της θνητότητας

120 6 Έμμεσες μέθοδοι μέτρησης CBF και μεταβολισμού 6.1 Οξυμετρία σφαγιτιδικού βολβού Η οξυμετρία του σφαγιτιδικού βολβού, ο κορεσμός του φλεβικού αίματος στον σφαγιτιδικό βολβό της έσω σφαγίτιδας (SjO 2), είναι μια παράμετρος που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον υπολογισμό της αρτηριοφλεβικής διαφοράς οξυγόνου (AVDO 2) και την παρακολούθηση της οξυγόνωσης του εγκεφάλου και της εγκεφαλικής αιματικής ροής. Η εξίσωση που συνδέει την AVDO 2 με την εγκεφαλική αιματική ροή (CBF) είναι η παρακάτω: CMRO 2 = CBF AVDO 2 Εξίσωση 5: CMRO 2 = κατανάλωση οξυγόνου στον εγκέφαλο, AVDO 2 = αρτηριοφλεβική διαφορά οξυγόνου, CBF = εγκεφαλική αιματική ροή. Φυσιολογικά οι CMRO 2 και CBF έχουν σταθερή σχέση (μεταβάλλονται παράλληλα) με αποτέλεσμα η AVDO 2 να παραμένει σταθερή 16. Αντίθετα σε έναν ασθενή με βαριά ΚΕΚ (GCS<8 ασθενής σε κώμα), όπου ο μεταβολισμός του Ο 2 (CMRO 2) μειώνεται σημαντικά και παραμένει σταθερά μειωμένος, ο παράγοντας που μεταβάλλεται πλέον είναι η αρτηριοφλεβική διαφορά οξυγόνου (AVDO 2). Έτσι μείωση της CBF οδηγεί σε αύξηση της AVDO 2 με παράλληλη μείωση του SjvO2και το αντίστροφο 16. Σε υγιείς ενήλικες οι φυσιολογικές τιμές του S jvo 2 είναι περίπου 65%. Σε κωματώδεις ασθενείς, με βαριά ΚΕΚ όπου η CBF είναι μειωμένη και η AVDO 2 αντίστοιχα αυξημένη, τιμές του S jvo 2 έως 50% θεωρούνται «φυσιολογικές» 10 Ινοπτικοί καθετήρες, 4-5G, οι οποίοι μπορούν να μετρούν συνεχόμενα τον κορεσμό του σφαγιτιδικού βολβού (S jvo 2) και τοποθετούνται με παλίνδρομο καθετηριασμό της έσω σφαγίτιδας, προσφέρουν πολύ περισσότερα πλεονεκτήματα σε σχέση με τον διαλείποντα καθετηριασμό της έσω σφαγίτιδας φλέβας. Ο έλεγχος της τοποθέτησης του καθετήρα γίνεται απαραίτητα με ακτινογραφία (εικόνα 6). 120

121 Εικόνα 6: ακτινογραφία που δείχνει την σωστή τοποθέτηση καθετήρα SjvO2. Στην ακτινογραφία απεικονίζονται επίσης καθετήρας μέτρησης της ενδοκράνιας πίεσης (ICP) όπως επίσης και καθετήρας μικροδιάλυσης (MD) 17. Η μέτρηση του S jvo 2 έχει όμως και μειονεκτήματα Μετρά τον κορεσμό του αίματος σφαιρικά και μόνο στο ένα ημισφαίριο Ο κορεσμός στο σφαγιτιδικό βολβό (S jvo 2) κατά την διάρκεια αυξημένης ενδοκράνιας πίεσης ICP, μειώνεται μόνο όταν έχει σχεδόν συμβεί 10, 17 εγκολεασμός Το αίμα στην σύστοιχη έσω σφαγίτιδα, υφίσταται πρόσμιξη από το αντίθετο ημισφαίριο και από εξωκρανιακές φλέβες Διακρανιακό ντόπλερ H μέθοδος, ως τόπος μέτρησης της CBF, εισήχθη το Χρησιμοποιώντας μια δέσμη παλμικού ντόπλερ συχνότητας 2MHz, μετράμε την ταχύτητα ροής σε βασικές μείζονες αρτηρίες του εγκεφάλου. Αυτές είναι η μέση εγκεφαλική, η πρόσθια εγκεφαλική και η έσω καρωτίδα. Η CBF μετράται έμμεσα μέσω της μέτρησης της ροής του αίματος σε μια από τις παραπάνω αρτηρίες και σύμφωνα με την εξίσωση Q = V x A Εξίσωση 6: Q = ροή, V = μέση ταχύτητα ροής (cm/sec), Α = διατομή αρτηρίας (cm 2 ) Το υποκειμενικό της μεθόδου όμως (μέτρηση ταχύτητας ροής με υπέρηχο) καθώς και άλλοι αντικειμενικοί παράγοντες (αρτηριακή πίεση, αιματοκρίτης, ενδοκράνια πίεση) οι οποίοι επιδρούν στην ταχύτητα ροής, κάνουν τον υπολογισμό της CBF μέσω αυτής της ταχύτητας ροής μια μη αξιόπιστη μέθοδο

122 6.3 Near Infrared Spectroscopy (NIRS) Η ιδέα για την φασματομετρία εγκεφάλου (NIRS) ξεκίνησε από το 1977 όταν ο Jobsis et al παρατήρησε πως ο εγκέφαλος και το μυοκάρδιο ήταν εύκολα διαπερατά στο εγγύς υπέρυθρο φάσμα του φωτός 12. Εικόνα 7 Εικόνα 7: φάσμα φωτός, NIR = εγγύς υπέρυθρο φάσμα ( nm) Μόλις το 1993 όμως βγήκαν στο εμπόριο οι πρώτες συσκευές (INVOS 3100) μέτρησης του κορεσμού της Hb και HbO 2 του εγκεφαλικού ιστού. Αναλύοντας την απορροφητικότητα των ιστών του εγκεφάλου στα διάφορα μήκη κύματος του εγγύς υπέρυθρου φάσματος ( nm) βλέπουμε πως στα 780nm η αποξυγονωμένη αιμοσφαιρίνη (Hb) παρουσιάζει μέγιστη απορρόφηση ενώ στα 830nm παρουσιάζει αρκετά καλή απορρόφηση και η οξυγονωμένη αιμοσφαιρίνη (HbO 2), χωρίς να υπάρχει «θόρυβος» από την απορρόφηση που προκαλεί αντίστοιχα το νερό {Murkin, 2009 } 20 εικόνα 8. Εικόνα 8: φάσμα απορρόφησης της Hb, HbO 2, H 2O, μελανίνης και Caa: οξυδάση κυτοχρώματος αα3) στα μήκη κύματος του NIR φάσματος. {Murkin, 2009 } Στο περιορισμένο φάσμα ( nm) που χρησιμοποιούμε για την μέτρηση της οξυγόνωσης του εγκεφάλου, η ακτινοβολία έχει περιορισμένη διεισδυτικότητα σε βάθος. Γιαυτό το λόγο και ο καθετήρας εκπομπής της ακτινοβολίας και ο δέκτης τοποθετούνται κοντά και στην ίδια πλευρά του εγκεφαλικού ημισφαιρίου, έτσι ώστε η ακτινοβολία να περνά μόνο από επιφανειακά τμήματα του εγκεφάλου 4 122